Although various conjectures have been proposed to explain abnormal increase in thermal conductivity of nanofluids, the detailed mechanism could not be understood and explained yet. The main reason is primarily due to the lack of knowledge on the most fundamental factor governing the mechanisms such as Brownian motion, liquid layering, phonon transport, surface chemical effects and agglomeration. By applying surface complexation model for the measurement data of hydrodynamic size, zeta potential, and thermal conductivity, we have shown that sulfate charge state is mainly responsible for the increase in the present condition and may be the factor incorporating all the mechanisms as well. Moreover, we propose a new model including concepts of fractal and interfacial layer. The properties such as thickness and thermal conductivity of the layer are estimated from the surface charge states and the concept of electrical double layer. With this, we could demonstrate the pH dependences of the layer properties and eventually of the effective thermal conductivity of the nanofluid.
Recent development of organic solar cell approaches the level of 8% power conversion efficiency by the introduction of new materials, improved material engineering, and more sophisticated device structures. As for interface engineering, various interlayer materials such as LiF, CaO, NaF, and KF have been utilized between Al electrode and active layer. Those materials lower the work function of cathode and interface barrier, protect the active layer, enhance charge collection efficiency, and induce active layer doping. However, the addition of another step of thin layer deposition could be a little complicated. Thus, on a typical solar cell structure of Al/P3HT:PCBM/PEDOT:PSS/ITO glass, we used Li:Al alloy electrode instead of Al to render a simple process. J-V measurement under dark and light illumination on the polymer solar cell using Li:Al cathode shows the improvement in electric properties such as decrease in leakage current and series resistance, and increase in circuit current density. This effective charge collection and electron transport correspond to lowered energy barrier for electron transport at the interface, which is measured by ultraviolet photoelectron spectroscopy. Indeed, through the measurement of secondary ion mass spectroscopy, the Li atoms turn out to be located mainly at the interface between polymer and Al metal. In addition, the chemical reaction between polymer and metal electrodes are measured by X-ray photoelectron spectroscopy.
대전입자형 디스플레이는 높은 대조비와 넓은 시야각 그리고 빠른 응답속도를 가졌다. 본 연구에서는 음전하를 띈 노란색 대전입자와 양전하를 띈 검은색 대전입자를 사용하여 화상을 표시하였으며, 기존의 혼합된 대전입자를 충전하는 방식과는 대비 패널의 상판과 하판에 형성된 셀에 두 대전입자를 전계에 의해 각각 어드레싱하였다. 그리고 상판과 하판을 합착한 후 Aging을 하여 패키징을 하였으며, 합착된 패널은 전극 설계에 의해 4 채널의 전극에 Matrix 구동을 했다. 패널에 충전되는 layer 수는 최소 2 layer가 요구되며, 본 연구에서는 대전입자의 layer는 격벽의 높이로 조절하였다. 패키징된 패널의 상판에 양의 전압을 인가한 결과, 노란색 대전입자는 상판의 전극으로 이동하고 검은색 대전입자는 하판의 전극으로 이동하였다.
DSCs are based on a dye-adsorbed porous $TiO_2$ layer as a photo electrode [1]. Under the illumination, dye molecules are excited and electrons are produced. The injected electrons in the conduction band of $TiO_2$ may recombine with the electrolyte. To obtain high performance DSCs, it is essential to retard the recombination. The charge recombination can be reduced by forming core-shell structure. In this work, we investigated the core-shell structure with $Al_2O_3$ and MgO coating layer on the porous $TiO_2$ layer. We confirmed the photovoltaic properties by I-V characteristics. The current and the efficiency was improved. In addition to, Through decrease in the width of EIS arc, which is the sum of the interfacial charge transfer resistances of both electrodes, we can be indicated that the block effect.
반도체 검출기는 입사되는 X선 에너지에 의하여 이온화되어 발생하는 전자 전공쌍을 수집함으로 방사선 정보를 확인하는 선량계로써 많은 연구와 활용이 이루어지고 있다. 하지만, X선 에너지에 의하여 반도체 검출기에서 발생하는 전기적 신호량이 높지 않기 때문에 누설 전류의 저감이 필수적이다. 누설 전류를 저감시키기 위한 방안으로 반도체 층과 전극 층의 Schottky Contact 구조의 설계, Insulating Layer의 사용, 높은 비저항의 반도체 물질 연구 등이 이루어지고 있다. 하지만, 기존에 누설 전류 저감을 위하여 Insulating Layer를 전극층과 반도체 층 사이에 형성하는 연구에 있어서 Insulating Layer와 반도체 층의 계면 사이에서 발생하는 Charge Trapping으로 인하여 생성되는 신호의 Reproducibility 저하, 동영상 적용의 제한 등의 문제점을 겪어왔다. 이에 본 논문에서는 누설 전류를 저감시킴과 동시에 Charge Trapping의 최소화를 이루기 위하여 Insulating Layer의 두께 최적화 연구를 수행하였다. 본 연구에서 사용한 Insulating Layer는 검출기 표면에 입사하는 X선 정보 손실을 최소화 시키는 동시에 누설 전류와 Charge Trapping을 최소화 시키는 방법으로써 CVD방법으로 검출기 표면에 균일하게 Insulating Layer를 코팅하였다. Insulating 물질은 Parylene을 사용하였으며, 그 중 온도, 습도 등 외부환경에 영향을 적게 받는 type C를 사용하였다. 증착에 사용한 장비의 진공도는 Torr로 설정하여 증착되는 Parylene의 두께가 약 $0.3{\mu}m$가 되게 하였으며, 실험에는 반도체 물질 PbO를 사용하였다. Parylene의 절연 특성은 Dark Current와 Sensitivity를 측정한 SNR을 이용하여 Parylene코팅이 되지 않은 동일 반도체 검출기와의 신호를 비교하였으며 또한 Parylene를 다층 제작한 검출기의 수집 신호량을 비교하였다. 제작한 검출기의 X선 조사 시의 수집 전하량 측정 결과, 100 kVp, 100mA, 0.03s의 X선 조건에서 $1V/{\mu}m$의 기준 시, Parylene를 코팅하지 않은 PbO 검출기의 Dark current는 0.0501 nA/cm2, Sensitivity는 0.6422 nC/mR-cm2, SNR은 12.184이었으며, Parylene단층의 두께인 $0.3{\mu}m$로 증착된 시편의 Dark current는 0.04097 nA/cm2, Sensitivity는 0.53732 nC/mR-cm2으로 Dark current가 감소되고 sensitivity도 감소하였지만 SNR은 13.1150으로 높아진 것을 확인할 수 있었다. Perylene이 $0.6{\mu}m$로 증착된 시편의 경우, Dark Current는 0.04064 nA/cm2, Sensitivity는 0.31473 nC/mR-cm2, SNR은 7.7443으로써 Insulating Layer가 없는 시편보다 SNR이 약 40% 낮아진 것을 확인할 수 있었다. Parylene이 $0.9{\mu}m$로 증착된 시편의 경우 Dark current는 0.0378 nA/cm2, Sensitivity 0.0461 nC/mR-cm2로 Insulating Layer가 없는 시편에 비해 SNR은 약 1/12배 감소한 1.2196이었고, Parylene이 $1.2{\mu}m$로 증착된 시편의 SNR은 1.1252로서 더 감소하였다. 따라서 Parylene을 다층 코팅한 검출기일수록 절연 효과의 영향이 커짐으로써 SNR 비교 시 수집되는 신호량이 줄어드는 것을 확인하였다. 반도체 검출기의 누설 전류를 저감시킴과 동시에 신호 수집율에 영향을 최소화시키기 위하여 Insulating Layer의 두께를 적절하게 설정하여 적용하면 Insulating Layer가 없는 검출기에 비해 누설전류를 최소한으로 줄일 수 있고 신호 검출효율이 감소하는 것을 방지할 수 있을 것이라 사료된다.
A CMOS compatible Super Junction LDMOS (SJ-LDMOS) structure, which reduces substrate-assisted depletion effects, is reported. The proposed structure uses a N-buffer layer between the pillars and P-substrate to achieve global charge balance between the pillars, the N-buffer layer and the P-substrate. The new structure features high breakdown voltage, low on-resistance, and reduced sensitivity to doping imbalance in the pillars.
Electrochemical double layer capacitors (EDLCs) which are fabricated using carbon based electrodes have been emerging at an alarming rate to fulfill the energy demand in the present day world. Activated charcoal has been accepted as a very suitable candidate for electrodes but its cost is higher than natural graphite. Present study is about fabrication of EDLCs using composite electrodes with activated charcoal and Sri Lankan natural graphite as well as a gel polymer electrolyte which is identified as a suitable substitute for liquid electrolytes. Electrochemical Impedance Spectroscopy, Cyclic Voltammetry and Galvanostatic Charge Discharge test were done to evaluate the performance of the fabricated EDLCs. Amount of activated charcoal and natural graphite plays a noticeable role on the capacity. 50 graphite : 40 AC : 10 PVdF showed the optimum single electrode specific capacity value of 15 F/g. Capacity is determined by the cycling rate as well as the potential window within which cycling is being done. Continuous cycling resulted an average single electrode specific capacity variation of 48 F/g - 16 F/g. Capacity fading was higher at the beginning. Later, it dropped noticeably. Initial discharge capacity drop under Galvanostatic Charge Discharge test was slightly fast but reached near stable upon continuous charge discharge process. It can be concluded that initially some agitation is required to reach the maturity. However, the results can be considered as encouraging to initiate studies on EDLCs using Sri Lankan natural graphite.
양자점 발광 다이오드(QD-LED)의 효율과 안정성 향상을 위해서 QD 발광층에 주입되는 전하의 균형을 이루는 것은 필수이다. 산화 아연(ZnO)은 최신 QD-LED에서 전자수송층(electron transport layer, ETL)을 구성하기 위해 가장 많이 사용되고 있으나, ZnO의 자발적인 전자 주입은 QD-LED의 성능을 크게 열화시키는 과도한 전자 주입을 유발한다. 본 연구에서는 자기조립단분자막(self-assembled monolayer, SAM) 처리를 통해 ZnO의 전자 주입 특성을 조절하여 QD-LED의 성능을 향상시켰다. 전하 균형도를 향상시킨 결과, SAM을 처리한 QD-LED는 SAM을 처리 안한 소자와 비교하여 내부 양자 효율(external quantum efficiency, EQE)이 25%, 최대 휘도는 200% 향상되었다.
Photoelectrochemical solar cells such as dye-sensitized cells (DSSCs), which exhibit high performance and are cost-effective, provide an alternative to conventional p-n junction photovoltaic devices. However, the efficiency of such cells plateaus at 11~12%, in contrast to their theoretical value of 33%. The majority of research has focused on improving energy conversion efficiency of DSSC by controlling nanostructure and exploiting new materials in photoelectrode consisting of semiconducting oxide nanoparticles and a transparent conducting oxide electrode (TCO) [1-5]. In this presentation, we introduce inverse opal-based scattering layers containing highly crystalline anatase nanoparticles and their feasibility for use as bi-functional light scattering layer is discussed in terms of optical reflectance and charge generation properties as a function of optical wavelength. A new ITO nanowire-based photoelecrode is also introduced and its unique charge collection property is presented, demonstrating potential use for highly efficient charge collection in DSSC.
In this study, ground calcium carbonate (GCC) was modified by Layer-by-Layer (LbL) multilayering with polyelectrolytes. Cationic polyacrylamide (C-PAM) and poly sodium 4-styrene sulfonate (PSS) were used as cationic and anionic polyelectrolytes to modify GCC. The characteristics of the modified GCC were examined in terms of zeta potential and particle size with the addition level of polyelectrolyte and layer number. The GCC could form an assembly of cationic and anionic polyelectrolytes through consecutive adsorption process. The zeta potential of the modified GCC moved toward the cationicity and reached the plateau with the increase of the addition level of C-PAM. With layering of anionic PSS, the GCC had the negative charge. The particle size was dependent on the zeta potential. It was also observed by optical microscope. As the PSS was in the presence of the outermost layer, the GCC showed the better dispersability. It indicated that the surface charge and particle size can be controlled by adjusting the addition level of polyelectrolyte and the layer number.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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