• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.187-187
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• 2013

양자점(Quuantum dot, QD)은 0차원 특성을 가지는 구조로 양자 구속 효과로 인하여 bulk와 는 다른 구조적, 광학적, 전기적 특성을 가지고 있다. InAs QD는 size와 barrier의 bandgap 조절을 이용하여 쉽게 bandgap을 바꿀 수 있는 장점이 있어 solar cell, semiconductor laser diode, infrared photodetector 등으로 많은 연구가 이루어지고 있다. 일반적으로 Stranski-Krastanov (SK) mode로 성장한 InAs QD는 보통 GaAs epilayer와의 lattice mismatch (7%)를 이용하여 성장을 하고 이로 인하여 strain을 가지고 있고 QD의 density와 stack이 높을수록 strain이 커진다. 하지만 sub-monolayer (SML) QD 같은 경우 wetting layer가 생기는 지점인 1.7 ML이하에서 성장되는 성장 방식으로 SK-QD보다는 작은 strain을 가지게 된다. 또 QD의 size가 작아 SK-QD보다 큰 bandgap을 가지고 있다. 본 연구에서는 분자선 에피택시(molecular beam epitaxy, MBE)를 이용하여 semi-insulating GaAs substrate 위에 InAs QD를 0.5/1/1.5/1.7/2/2.5 monolayer로 성장을 하였다. GaAs과 InAs의 성장온도와 성장속도는 각각 $590^{\circ}C$, 0.8 ML/s와 $480^{\circ}C$, 0.2 ML/s로 성장을 하였으며 적층사이의 interruption 시간은 10초로 고정하였고 10주기를 성장하였다. Photoluminescence (PL)측정 결과 SML-QD는 size에 따라서 energy가 1.328에서 1.314 eV로 약간 red shift를 하였고 SK-QD의 경우 1.2 eV의 energy정도로 0.1 eV이상 red shift 하였다. 이는 QD size에 의하여 energy shift가 있다고 사료된다. 또 wetting layer의 경우 1.41 eV의 energy를 가지는 것으로 확인 하였다. SML-QD는 SK-QD 보다 반치폭(full width at half maximum, FWHM)이 작은 것은 확인을 하였고 strain field의 감소로 해석된다. 하지만 SML-QD의 경우 SK-QD보다 상대적으로 작은 PL intensity를 가지고 있었다. 이를 개선하기 위해서는 보다 높은 QD density를 요구하게 되는데 growth temperature, V/III ratio, growth rate 등을 변화주어서 연구할 계획이다.

• 한국분말재료학회지
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• 제31권3호
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• pp.226-235
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• 2024

InP quantum dots (QDs) have attracted researchers' interest due to their applicability in quantum dot light-emitting displays (QLED) or biomarkers for detecting cancers or viruses. The surface or interface control of InP QD core/ shell has substantially increased quantum efficiency, with a quantum yield of 100% reached by introducing HF to inhibit oxide generation. In this study, we focused on the control of bandgap energy of quantum dots by changing the Zn/(In+Zn) ratio in the In(Zn)P core. Zinc incorporation can change the photoluminescent light colors of green, yellow, orange, and red. Diluting a solution of as-synthesized QDs by more than 100 times did not show any quenching effects by the Förster resonance energy transfer phenomenon between neighboring QDs.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제30권1호
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• pp.42-47
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• 2017

In this study, the physical and optical properties of $ZnS:Mn^{2+}$ Quantum Dot prepared by wet-process condition with Mn/Zn ratio was valuated. The powder characteristics and optical behavior were investigated through XRD, TEM and Photo spectrometer exicted by various UV light source. We found the main peak of ZnS (111) was shifted by 0.8 degree to low angle position with increasing stirring energy from 200 RPM to 600 RPM, which is thought to be the increase of lattice defects during wet process. The photo luminescence at 600 RPM shows also higher blue intensity which is well correlated with XRD results. With increasing Mn/Zn ratio, the PL intensity become higher and shifed by 8.5nm to right side, by the increment of substitutional $Mn^{2+}$ ions.

• 한국융합학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.49-55
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• 2015

양자점 기술은 나노연구 관점에서 벌크 재료에 대한 보완적 응용과 고유한 특성을 활용한 응용의 폭이 넓어 융합기술로서 의미가 크다. 양자점 기술의 발전과 더불어 기술성, 사업성, 시장성에 기반한 현황 분석이 매우 중요하고, 이에 본 연구는 특허, 논문, 시장 및 산업, 국가 R&D 과제 정보를 활용한 4P 분석 방법을 적용하여 양자점 연구의 동향을 파악하고자 한다. 연구의 결과물은 양자점 연구의 방향 설정, 전략 수립에 활용될 수 있는 기초 정보를 제공한다. 특히 특허와 논문 분석을 통해 양자점 연구 성과를 파악하고, 급격한 성장세를 보이는 응용 분야와 사업화를 견인하고 있는 응용 분야를 도출하였다. 또한 선진 연구와 국내 연구 동향을 비교하여 국내 양자점 연구 현황을 진단할 수 있는 초석을 제공하였다는 점에서 본 연구가 의미를 갖는다.

• 한국재료학회지
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• 제19권7호
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• pp.356-361
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• 2009

The optical characterization of self-assembled InAs/AlAs Quantum Dots(QD) grown by MBE(Molecular Beam Epitaxy) was investigated by using Photoluminescence(PL) spectroscopy. The influence of thin AlAs barrier on QDs were carried out by utilizing a pumping beam that has lower energy than that of the AlAs barrier. This provides the evidence for the tunneling of carriers from the GaAs layer, which results in a strong QD intensity compared to the GaAs at the 16 K PL spectrum. The presence of two QDs signals were found to be associated with the ground-states transitions from QDs with a bimodal size distribution made by the excitation power-dependent PL. From the temperature-dependent PL, the rapid red shift of the peak emission that was related to the QD2 from the increasing temperature was attributed to the coherence between the QDs of bimodal size distribution. A red shift of the PL peak of QDs emission and the reduction of the FWHM(Full Width at Half Maximum) were observed when the annealing temperatures ranged from 500 $^{\circ}C$ to 750 $^{\circ}C$, which indicates that the interdiffusion between the dots and the capping layer was caused by an improvement in the uniformity size of the QDs.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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• pp.249.1-249.1
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• 2015

Quantum dots (QDs) are attracting growing attention for photovoltaic device applications because of their unique electronic, optical and physical properties. Lead sulfide (PbS) QDs are one of the most widely studied materials for the devices and known to have size-tunable properties. In this context, we investigated the relationship between the size of PbS QDs and two synthesizing conditions, a concentration of ligand, oleic acid in this work, and injection temperature. The inverted colloidal quantum dot solar cells based on the heterojunction of n-type zinc oxide layer and p-type PbS QDs were also fabricated. The size of the QDs and cell properties were observed to depend on both the QD synthesizing conditions, and hence the overall efficiency of the cell could vary even though the size of QDs used was same. The QD synthesizing conditions were finally optimized for the maximum cell efficiency.

• Applied Science and Convergence Technology
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• 제26권4호
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• pp.86-90
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• 2017

We have reported structural and optical properties of self-assembled InAs/GaAs quantum dot (QD) grown by molecular beam epitaxy with different arsenic to indium flux ratios (V/III ratios). By increasing the V/III ratio from 9 to 160, average diameter and height of the InAs QDs decreased, but areal density of them increased. The InAs QDs grown under V/III ratio of 30 had a highest-aspect-ratio of 0.134 among them grown with other conditions. Optical property of the InAs QD was investigated by the temperature-dependent photoluminescence (PL) and integrated PL. From the temperature dependence PL measurements of InAs QDs, the activation energies of $E_{a1}$ and $E_{a2}$ for the InAs QDs were obtained $48{\pm}3meV$ and $229{\pm}23meV$, respectively. It was considered that the values of $E_{a1}$ and $E_{a2}$ are corresponded to the energy difference between ground-state and first excited state, and the energy difference between ground-state and wetting layer, respectively.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권1호
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• pp.113-120
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• 2022

Quantum dots (QDs) are attractive photosensitizer candidates for application not only in solar cells but also in solar hydrogen generation. For the prepartion of highly efficient QD-sensitized photoelectrodes, it is important to reduce electron recombination at the photoanode/electrolyte interface. Here, we study on the coating condition of ZnS passivation layers on the photoanodes in QD-sensitized solar cells (QDSCs). The ZnS passivation layers are coated by successive ionic layer adsorption and reaction method, and as the cation precursor, zinc acetate and zinc nitrate are empolyed. Due to the higher pH of cation precursor solution, the ZnS loading is improved when the zinc acetate is used, compared to the zinc nitrate. This improved loading of ZnS leads to the reduced electron recombination at the surface of photoanodes and the enhaced conversion efficiency of QDSCs from 6.07% to 7.45%.

• 전기화학회지
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• 제18권1호
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• pp.38-44
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• 2015

본 총설은 다공성의 메조포러스 이산화티타늄 박막을 기반으로 하는 양자점-감응 태양 전지의 최근 발전 과정에 대해 정리하였다. 나노스케일의 무기물 양자점이 가지는 본질적 특성에 기반하고 다양한 양자점 구성 물질을 이용하여, 용액-공정 기반의 다양한 3세대 박막 태양전지를 만들 수 있었다. 양자점 감응제는 준비하는 방법에 따라 크게 2가지로 나눌 수 있는데, 첫 번째는 콜로이드 형태로 용액상에서 준비한 다음 $TiO_2$ 표면에 붙이는 것이고 두 번째는 양자점 전구체가 녹아있는 화학조를 이용하여 직접 $TiO_2$ 표면에 성장시키는 것이다. 폴리썰파이드 전해질을 사용하여, 콜로이드 양자점 감응제의 경우는 최근 들어 정밀한 조성 조절을 통하여 전체 광전 변환효율이 ~7%에 이르렀고 화학조 침전법을 이용하여 준비된 대표적 감응제인 CdS/CdSe는 ~5%의 효율을 보이고 있다. 앞으로는 지금까지 보고된 양자점 감응제의 뛰어난 광전류 생성 능력을 유지하면서, 새로운 정공 전달체의 개발 및 계면 조절을 통한 개방 전압과 채움 상수의 개선을 통한 효율 증가 및 안정성에 관한 체계적 연구가 필요한 상황이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2010년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.177-178
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• 2010