• 제목/요약/키워드: VIS/NIR spectroscopy

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Properties of Working Electrodes with IGZO layers in a Dye Sensitized Solar Cell

  • Kim, Gunju;Noh, Yunyoung;Choi, Minkyoung;Kim, Kwangbae;Song, Ohsung
    • 한국세라믹학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.110-115
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    • 2016
  • We prepared a working electrode (WE) coated with 0 ~ 50 nm-thick indium gallium zinc oxide(IGZO) by using RF sputtering to improve the energy conversion efficiency (ECE) of a dye sensitized solar cell (DSSC). Transmission electron microscope (TEM) and energy dispersive spectroscopy (EDS) were used to analyze the microstructure and composition of the IGZO layer. UV-VIS-NIR spectroscopy was used to determine the transparency of the WE with IGZO layers. A solar simulator and a potentiostat were used to confirm the photovoltaic properties of the DSSC with IGZO layer. From the results of the microstructural analysis, we were able to confirm the successful deposition of an amorphous IGZO layer with the expected thickness and composition. From the UV-VIS-NIR analysis, we were able to verify that the transparency decreased when the thickness of IGZO increased, while the transparency was over 90% for all thicknesses. The photovoltaic results show that the ECE became 4.30% with the IGZO layer compared to 3.93% without the IGZO layer. As the results show that electron mobility increased when an IGZO layer was coated on the $TiO_2$ layer, it is confirmed that the ECE of a DSSC can be enhanced by employing an appropriate thickness of IGZO on the $TiO_2$ layer.

400℃ 열처리한 삼원화합물 ZnxCd1-xS 박막의 분광학적 특성 연구 (Spectroscopic Characterization of 400℃ Annealed ZnxCd1-xS Thin Films)

  • 강광용;이승환;이남권;이정주;유윤식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.101-112
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    • 2015
  • II~VI족 화합물 반도체 $Zn_xCd_{1-x}S$ 박막을 Indium-tin-oxide(ITO)가 도포된 유리기판 상에 열증발법을 사용하여 증착하였다. 박막의 합성비(molar ratio) x($0{\leq}x{\leq}1$)는 CdS(x=0) 박막과 ZnS(x=1) 박막을 포함하여, 삼원화합물 $Zn_xCd_{1-x}S$ 박막을 제조하기 위하여 변화시켰다. 또한, 증착한 박막의 결정성을 높이기 위하여 진공전기로에서 열처리 하였으며, 분광학적 특성조사를 위해서는 $400^{\circ}C$에서 열처리한 $Zn_xCd_{1-x}S$ 박막이 최적임을 알았다. $Zn_xCd_{1-x}S$ 박막의 합성비(x)와 전자적 구조를 조사하기 위하여 X-선 광전자 분광법(XPS)을 사용하였고, 박막시료의 광학적 에너지 띠 간격 $E_g$는 자외선-가시광-근접 적외선(UV-Vis-NIR) 분광법으로 측정하였으며, 합성비(x)값이 0에서 1까지 변화함에 따라 2.44~3.98 eV 범위의 값을 보여주었다. 끝으로, THz-TDS(Time Domain Spectroscopy) 시스템을 사용하고 $Zn_xCd_{1-x}S$ 박막의 THz파 특성을 측정하여 테라헤르츠(THz) 영역용 전자 및 광학 소자로서 응용가능성을 확인하였다.

액상환원법을 이용하여 합성된 은 나노입자의 적외선 흡수 및 반사 특성 (Infrared Absorption and Reflection Properties of Silver Nanoparticles Synthesized by Liquid Reduction Method)

  • 홍민지;박민지;김종화;;진영읍;이근대;박성수
    • 공업화학
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    • 제28권5호
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    • pp.587-592
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    • 2017
  • 액상환원법을 통하여 출발 물질인 질산은 용액으로부터 환원 용매인 DMF와 환원제 및 계면활성제 역할을 하는 PVP를 이용하여 여러 합성 조건에서 균일하면서 적당한 크기의 은 나노판상체를 합성하고자 하였다. 합성 시료 및 필름시편들의 특성들은 SEM, TEM, UV-Vis-NIR 분광법, PSA 및 XRD를 사용하여 비교 조사하였다. 질산은 용액과 DMF에 26 wt%의 PVP가 첨가된 반응물을 $70^{\circ}C$에서 72 h 동안 반응하여 합성한 시료에는 약 100~200 nm 크기의 삼각형판상체들로 존재하였고, 약 1,000 nm에서 최대 흡수 피크를 나타내므로 근적외선을 가장 잘 반사시키는 시료로 예측하였다. 필름용 코팅액에서 은 나노판상체의 함유량이 증가하거나 이의 크기가 증가되면, 필름 시편의 투과율은 떨어지고 반사율은 높아지는 경향을 나타내었다.

Growth and Characterization of Graphene Controlled by Cooling Profile Using Near IR CVD

  • 박윤재;임영진;김진환;최현광;전민현
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.207-207
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    • 2013
  • 기존의 그래핀 성장에 관한 연구는 열화학기상증착법(Chemical vapor deposition; CVD)을 이용한다. 그래핀 성장 제어 요소로는 촉매 기판인 전이 금속[Ru, Ir, Co, Re, Pt, Pd, Ni, Cu], 기판 전처리 과정, 수소/메탄 가스 혼합비, 작업 진공 상태, 기판온도[$800{\sim}1,000^{\circ}C$, 냉각 속도 등으로 보고 되고 있다. 그래핀 성장 원리는 Cu 촉매 기판에 메탄 가스를 $1,000^{\circ}C$ 온도에서 분해해서 탄소를 고용 시킨 후 급랭하는 도중에 석출되는 탄소에 의해 그래핀 시트가 형성되는 것으로 알려져 있다. 기존의 CVD를 열원을 이용할 경우 내부 챔버에 생기는 잠열에 의해 cooling profile의 제어가 용이하지 않다. 본 연구에서는 근적외선(Near Infrared; NIR) 열원을 이용한 CVD로 챔버 내부 잠열을 최소화하고, 냉각 공정을 Natural, Linear, Convex cooling type으로 디자인해서 cooling profile 제어가 그래핀 성장에 미치는 영향을 연구 하였다. 이렇게 성장된 그래핀을 임의의 기판(SiO2, Glass, PET film) 위에 습식방법으로 전이 시킨 후, 전기적 구조적 및 광학적 특성을 면저항(four-point probe), 전계방사 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope; FE-SEM), 마이크로 라만 분광법(Micro Raman spectroscopy) 및 광학현미경(optical microscope), 투과도(UV/Vis spectrometer)의 측정으로 잠열이 최소화된 NIR-CVD에서 cooling profile에 따른 그래핀 성장을 평가하였다.

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RF Sputter로 증착한 $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막 내 실리콘 양자점의 광학적 특성평가

  • 문지현;김현종;이정철
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.53.1-53.1
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    • 2009
  • 실리콘 다층박막 태양전지를 위한 초고효율 실리콘 양자점 박막을 연구하기 위해 Silicon target과 Carbon target을 동시에 스퍼터하여 Silicon Carbide 박막을 증착하였다. Silicon Carbide 박막의 조성비는 target에 인가되는 RF Power를 조절하여 Auger Electro Spectroscopy를 사용하여 Si, C, O, N원소의 양을 정량화하여 측정하였다. Si Power를 200W에 고정하고, C Power를 0W에서 400W까지 변화시킬 때, $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막에서 조성비 x는 0 ~ 0.43 범위였다. 이 박막을 증착 한 후에 질소 분위기에서 600 ~ $1000^{\circ}C$ 온도로 열처리를 진행하였다. High resolution TEM과 Raman 분석을 통해, 박막의 열처리 후 $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막 내에 실리콘 양자점이 형성되었음을 관찰할 수 있었고, 2 ~ 10 nm 의 크기를 가지는 것으로 확인할 수 있었다. 이 실리콘 양자점을 포함한 $Si_{1-x}$ $C_x$ 박막을 적층하여 UV-VIS-NIR spectroscopy, FTIR및 PL와 같은 측정을 통해 광학적 에너지 밴드갭의 변화와 그에 따른 특성을 확인하였다.

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NIR을 이용하여 시간 변화에 따른 소 등심육의 부위별 특성 조사 (Investigation of Meat Quality Characteristics using by Spectroscopic Methods in Visible Region)

  • 맹갑주;황대석;이영우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.268-270
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    • 2007
  • NIR을 이용하여 시간 변화에 따른, 소 등심육의 부위별(살코기와 지방)특성을 조사 하였다. 소 등심육의 특성은 분광분석법을 사용하여 측정하였다. 육질은 총 세 가지 종류의 Sample로 구분 하여 각각의 Sample 마다 3Point 씩 Point를 정하여 측정 하였고, 냉동상태와, 20분경과 후 그리고 해동 40분경과 후를 측정 하였다. 측정결과 Moglobin의 분포에 따라 광도의 변화가 발생하였고, 이를 통해 소 등심육의 살코기와 지방 분포에 따라 고기 육질의 품질 판별 및 특성의 파악이 가능할 것으로 예상된다.

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바나듐(IV) 이산화물의 수열합성 및 이의 열변색 특성 (Hydrothermal Synthesis of Vanadium (IV) Dioxide and its Thermochromic Property)

  • 이헌동;손대희;이원기;진영읍;이근대;박성수
    • 공업화학
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    • 제26권4호
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    • pp.427-431
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    • 2015
  • 본 연구에서는 열-변색 소재로 잘 알려진 이산화바나듐($VO_2$) 분말을 $V_2O_5$ 분말과 옥살산 수화물로부터 여러 조건에서 수열합성과 하소공정을 통하여 제조하였다. 제조된 시료들의 화학적 구조, 결정구조 및 열적 특성들은 FE-SEM, XRD, XPS 및 DSC를 이용하여 분석하였다. 또한, 필름 시편들의 분광학적 및 열변색 특성은 제조된 분말 시료들을 볼밀링하여 50 nm 이하로 분산시켜 제조된 졸로부터 박막필름을 제작하여 UV-Vis-NIR 분광기를 이용하여 분석하였다. $VO_2$ 시료의 하소처리 온도를 증가시키면, 입자들의 크기가 증가함에 따라 시료의 상전이온도가 약 $40^{\circ}C$에서 $70^{\circ}C$로 증가하는 경향을 나타내었다.

금속이 도핑된 BiVO4 분말의 수열 합성 및 이의 열 변색 특성 (Hydrothermal Synthesis of Metal-doped BiVO4 Powder and its Thermochromic Properties)

  • 우관주;손대희;진영읍;이근대;박성수
    • 공업화학
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    • 제26권6호
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    • pp.681-685
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    • 2015
  • 본 연구에서는 열 변색 물질로 알려진 순수한 $BiVO_4$ 분말과 금속이 도핑된 $M-BiVO_4$ (M = Mg, Cu) 분말들을 bismuth nitrate ($Bi(NO_3)_3$)와 ammonium vanadate ($NH_4VO_3$)의 혼합 수용액으로부터 고압반응기에서 수열 합성법을 통하여 성공적으로 제조하였다. 시료들의 결정구조, 미세구조 및 열 변색 특성들은 FE-SEM, FT-IR, XRD, DSC, UV-Vis-NIR 분광기 및 colorimeter를 이용하여 분석하였다. 시료를 상전이 온도 이상으로 가열시키면, 순수한 $BiVO_4$ 시료에 비하여 $M-BiVO_4$ (M = Mg, Cu) 시료의 색상이 상대적으로 선명하게 열 변색하였다.

PVT 공법의 공정 변수가 고순도 반절연 SiC 단결정의 저항에 미치는 영향 (The effect of PVT process parameters on the resistance of HPSI-SiC crystal)

  • 나준혁;강민규;이기욱;최예진;박미선;정광희;이규도;김우연;이원재
    • 한국결정성장학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.41-47
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    • 2024
  • 본 연구에서는 SiC(Silicon Carbide) 분말의 순도와 결정 성장 후 냉각 속도를 제어하여 PVT(Physical Vapor Transport) 방법으로 성장한 4인치 HPSI(High-Purity Semi-Insulating)-SiC 단결정의 저항 특성을 조사하였다. 순도가 다른 2개의 β-SiC 분말을 사용하였고, 성장 후 냉각 속도를 조절하여 다양한 저항값을 얻었다. 성장된 결정의 투과/흡수 스펙트럼 및 결정 품질은 각각 UV/VIs/NIR 분석과 XRD Rocking curve 분석을 이용하였으며, 비접촉 비저항 분석을 통해 전기적 특성을 조사하여 비저항 특성에 우세한 영향을 미치는 주요 요인을 확인하였다.

VIS/NIR 스펙트럼 측정모드에 따른 신고 배의 당도 예측성능 비교 (Comparison of Performance of Measuring Method of VIS/NIR Spectroscopic Spectrum to Predict Soluble Solids Content of 'Shingo' Pear)

  • 서상룡;이경환;유승화;유수남;최영수
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제36권2호
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    • pp.130-139
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    • 2011
  • Three modes of VIS/NIR spectroscopic measurement (interactance and two modes of transmission) were compared for their ability to estimate soluble solids content (SSC) of 'Shingo' pear non-destructively. The two transmission modes are named as full- and semi-transmission, where full-transmission stands for passing of light through abdomen of pear and semi-transmission is for transit of light mainly through flesh of pear. For comparison of the modes, prediction models developed from the collected spectroscopic data by the three modes were developed and tested for comparison of their performance. Partial least square regression (PSLR) was used to develop the models and various pre-processing methods were applied to develop models of high accuracy. The experiment was repeated three times with pears produced in different regions. The experiments resulted that selection of pre-processing is very important to attain accurate models, and multiplicative scatter correction (MSC) was selected as a pre-processor of high accuracy for the three modes of spectroscopic measurement in every experiment. Except for MSC, different group of pre-processing methods were selected for the three modes of measurement in every experiment without any tendency to the tested modes of measurement and pears of different produced region. Root-mean-square error of prediction (RMSEP) of prediction models of the three modes of measurement using prepreocessor of MSC were compared for their ability to estimate SSC. The models resulted in ranges of $0.37{\sim}0.57^{\circ}Brix$, $0.65{\sim}0.72^{\circ}Brix$, $0.39{\sim}0.51^{\circ}Brix$ for interactance, full- and semi-transmission, respectively. As shown, modes of semi-transmission and interactance resulted about the same level of prediction accuracy and were noted as modes of high performance to predict SSC.