• Title/Summary/Keyword: X-선 광전자분광

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열처리 시간 변화에 따른 유기태양전지의 특성 변화

  • Choe, Cheol-Jun;Yang, Hui-Yeon;Kim, Tae-Hwan
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.02a
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    • pp.445-445
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    • 2013
  • 유기태양전지는 간단한 제조공정, 낮은 제조단가, 가벼운 무게 및 우수한 유연성의 장점을 가지고 있기 때문에 모바일 기기의 응용에 많은 관심을 가지고 있다. 그러나 이종접합 유기태양전지의 광전 변환효율이 낮기 때문에 유기태양전지를 상용화하기 위해서는 광전변환 효율을 높이기 위한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 태양전지의 광전 변환효율을 증진하기 위하여 열처리 시간 변화에 따른 이종접합 유기 태양전지의 특성에 미치는 효과를 조사하였다. 전자 주게 물질인 P3HT와 전자 받게 물질인 PCBM 물질을 특정용매에 녹여 패턴화된 ITO를 코팅한 glass 기판 위에 스핀 코팅 방법을 이용하여 glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:PCBM/Al 구조를 가진 이종접합 유기태양전지를 제작하였다. UV-Vis 분광학, X-선 광전자 분광학 및 원자힘 현미경 측정을 하여 제작한 소자의 광학적 및 구조적 특성을 분석하였다. 이종접합 유기태양전지의 우수한 광흡수율과 평탄한 표면을 가지는 최적화 조건을 열처리 시간에 따라 비교 분석하였다. 제작한 소자들을 열처리를 하지 않은 소자와 다양한 시간 동안 열처리를 한 소자의 특성을 비교하였다. 제작한 이종접합 태양전지의 전류-전압 측정 결과를 분석하여 최대의 광전 변환효율을 가지는 최적의 열처리 조건을 결정하였다. 열처리를 할 경우 열처리를 하지 않은 소자보다 광전 변환효율이 증가함을 알 수 있었다.

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SPEM & PEEM (Scanning Photoelectron Microscopy & PhotoEmission Electron Microscopy)

  • Sin, Hyeon-Jun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.02a
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    • pp.83-83
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    • 2012
  • 본 강연에서는 방사광 연X-선 분광현미경학(spectro-microscopy) 중에서, 표면에서 방출되는 광전자를 이용하는 SPEM (Scanning Photoelectron Microscopy)과 PEEM (Photoemission Electron Microscopy)을 소개하고자 한다. SPEM은 입사하는 X-선을 작은 크기로 집속하여 특정의 작은 공간에서 광전자분광학(XPS) 데이터를 얻거나 특정 광전자에너지의 공간분포를 얻게 해주며, PEEM은 입사한 X-선에 의해 발생한 광전자를 전자렌즈 원리로 영상을 맺히게 하여 광전자의 발생 분포를 구하게 한다. 이들은 균일하지 아니한 이종의 표면 연구에 매우 유용한 측정기법들이지만, 그 원리 및 구성은 많은 차이점들을 가지고 있다. 예를 들어, SPEM은 시료를 scanning하면서 XPS에 보다 충실한 타입이고 PEEM은 full field imaging 타입으로 표면변화의 동역학 연구에 강점이 있다. 본 강의에서는 이들 각각의 원리, 장점들에 대해서 설명하고, 활용 예를 제시하고자 한다. 활용 분야에 있어서, SPEM의 경우는 포항가속기연구소의 SPEM으로 수행되었던 DMS, graphene, nano-lithography, OLED, 등 반도체 및 나노 소재, 소자에의 활용에 대한 예를 제시할 것이다. PEEM의 경우는 포항가속기연구소의 응용 예와 박막 형태의 magnetic material에 대한 예들을 제시할 것이다.

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Investigation on the Distribution of Native Oxide in GaAs Wafer Using Angle-resolved X-ray Photoelectron Spectroscopy (각분해 X-선 광전자 분광기를 이용한 GaAs 자연 산화막의 분포연구)

  • Sa, Seung-Hun;Gang, Min-Gu;Park, Hyeong-Ho;O, Gyeong-Hui;Seo, Gyeong-Su
    • Korean Journal of Materials Research
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    • v.7 no.6
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    • pp.484-491
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    • 1997
  • 본 연구에서는 비파괴적 분석 기법인 각분해 X-선 광전자 분광기(Angle-Resolved X-ray Photoelectron Spectros-copy)를 이용하여 GaAs 표면 자연 산화막의 깊이에 따른 화학적 결합 상태 및 조성 분석을 수행하였다. GaAs의 벽개면 및 Ar이온으로 식각된 면을 기준시료로 하여 각 원자의 광전자 강도(intensity)를 보정해주는 인자인 ASF(atomic sensitivity factor)의 최적값을 구하였다. 이륙각에 따라 발생되어지는 각 원소의 피이크 분해와 정확한 ASF의 보정을 통한 각 원소의 실험적인 결과를 이용하여 깊이 방향으로의 조성 분포 모델을 세웠으며, 이론적인 강도와의 상호비교로부터 표면 오염층의 구조는 표면으로부터 탄소층, Ga-oxide와 As-oxide로 이루어진 oxides층, As-As결합의 elemental As층 및 GaAs기판의 순으로 존재함을 알 수 있었다. 또한 GaAs 표면에 존재하는 오염층은 35.8$\pm$3.3 $\AA$이었다. 또한 위 결과로부터 분석깊이 영역에서 원자수의 비로써 정의되는 의미로서의 실질조성을 구하였는데 단지 특정 이륙각에 따라 일반적인 ASF로 보정된 표면조성 결과는 표면 상태를 명확히 표현해주지 못함을 확인할 수 있었다.

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Top-Emitting Organic Light-Emitting Diodes Based on the Interfacial Electronic Structures of Bis(8-Quinolinolato)Aluminum (III)/Barium

  • Im, Jong-Tae;Yeom, Geun-Yeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.5-6
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    • 2007
  • 반투명 전도성 음극 (semi-transparent conducting cathode)인 Ba (x nm)/Au (20 nm)/ITO (100 nm)을 이용하여 전면발광 유기전계 발광 소자 (top-emitting organic light-emitting didodes, TEOLEDs)를 제작했다. Ba과 bis(8-quinolinolato)aluminum (III) ($Alq_3$) 계면의 전자구조는 엑스선 광전자 분광법 (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS), 자외선 광전자 분광법 (ultraviolet photoelectron spectroscopy, UPS) 및 가까운 끝머리 엑스선 흡수 미세구조 (near-edge x-ray absorption fine structure, NEXAFS) 스펙트럼의 광 방출 특성을 통하여 조사되었다. $Alq_3$/Ba 계면 특성에 있어서 XPS와 NEXAFS 특성에 의하면, $Alq_3$ (10.0 nm) 위에 Ba이 연속적으로 증착됨에 따라 Ba으로부터 $Alq_3$로의 전자전달 (electron charge transfer) 특성은 꾸준희 증가된다. 그러나 Ba의 두께가 1.0 nm 이상 초과되면 Ba의 전자전달에 기인한 반응성때문에 $Alq_3$의 분자구조가 해리된다. 한편, 제작된 TEOLEDE의 전류-전압-휘도 곡선의 경우에서도 바륨의 증착 두께가 1.0 nm일 때 가장 우수한 구동특성을 나타냈다.

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High-Resolution X-Ray Photoelectron Spectroscopy Study of a Sb2Te3 Thin Film with the Polycrystalline Phase (고해상도 엑스선 광전자 분광법을 이용한 다결정구조의 안티몬-테레니움 박막 연구)

  • Lee, Y.M.;Kim, K.;Shin, H.J.;Jung, M.C.;Qi, Y.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.348-353
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    • 2012
  • We investigated chemical states of a $Sb_2Te_3$ thin film with the polycrystalline phase by using high-resolution x-ray photoelectron spectroscopy with synchrotron radiation. The $Sb_2Te_3$ thin film was formed by sputtering. The rhombohedral phase was confirmed by x-ray diffraction. To remove the surface oxide, we performed $Ne^+$ ion sputtering for 1 hour with the beam energy of 1 kV and post-annealing at $100^{\circ}C$ for 5 min in ultra-high vacuum. We obtained the Te and Sb 4d core-levels spectra with the peaks at the binding energies of 40.4 and 33.0 eV, respectively. The full-width of half maximum of both the Te and Sb $4d_{5/2}$ core-levels is 0.9 eV. The Te and Sb core-levels only show a single chemical state, and we also confirmed the stoichiometry of approximately 2 : 3.

X-Ray Photoelectron Spectroscopy Studies of Pd Supported MgO/Mg (X-선 광전자분광법을 이용한 MgO/Mg 표면에 증착된 Pd의 분석)

  • Tai, Wei-Sheng;Seo, Hyun-Ook;Kim, Kwang-Dae;Kim, Young-Dok
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.281-287
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    • 2009
  • Pd was deposited on magnesium-oxide-covered magnesium ribon substrate by metal thermal evaporation method in high vacuum. The electronic and chemical properties of Pd samples with different coverages were studied using in-situ X-ray Photoelctron Spectroscopy (XPS) and Field Emission Scanning Electron Microscopy (SEM). For relatively lower amounts of Pd deposited(< 1nm), separate Pd particles could be observed, whereas at higher Pd coverages, Pd thin films caused by agglomeration of Pd nanoparticles was found. The metal support interaction with Pd-support was observed. The Pd atoms on the metal oxide/metal interface were partially negative charged by charge transfer.

Composition and Surface Analyses of RGP Contact Lenses (RGP 콘택트렌즈의 성분과 표면 분석)

  • Jang, Jun-Kyu;Shin, Hyung-Sup
    • Journal of Korean Ophthalmic Optics Society
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    • v.15 no.4
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    • pp.329-337
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    • 2010
  • Purpose: The surfaces and compositions of rigid gas permeable (RGP) contact lenses were analyzed with the consistent methods, and the basic informations for the composition design of lens materials were suggested. Methods: The bulk structures were analyzed by using Fourier infrared spectroscopy (FTIR), the compositions of surface components were observed by using x-ray photoelectron spectroscopy (XPS), the surface morphology and roughness were observed using atomic force microscopy (AFM), and the wettabilities were estimated by the surface wetting angles. The relations and trends of those results were analyzed. Results: The high oxygen permeability RGP lenses showed the trend that the fluorine decreases and the silicon increases. As the silicon and fluorine contents increased, the carbon and oxygen contents of RGP lens materials decreased at a constant ratio. The decreasing ratio of the carbon contents was three times larger than the decreasing ratio of oxygen contents. The composition of the surface treated lens was far from these tendency line. When the silicon contents increased, the rough surface was formed with the cohered particles. When the fluorine contents increased, the rough surface was formed with the deep flaws. The surface roughness increased and then wettabilities decreased as the silicon and fluorine contents increased. For the surface roughness changes, the increasing ratio of the silicon contents was two times larger than the increasing ratio of fluorine contents. The surface of RGP lens materials appeared the hydrophobic character of which the wettabilities decreased when the roughnesses increased. Conclusions: The surfaces and compositions of RGP contact lenses were measured by the same methods. Those results and relationships were compared and analysed. It is considered that these research results will be applied with the basic data for the composition design of lens materials.