• 제목/요약/키워드: energy band gap

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Temperature Driven Phase Transition of Organic-Inorganic Halide Perovskite Single Crystals

  • Byun, Hye Ryung;Kim, Hyo In;Byun, Su Jeong;Park, Dae Young;Jeong, Mun Seok;Byeon, Clare Chisu
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권11호
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    • pp.1729-1734
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    • 2018
  • Organic-inorganic halide perovskite single crystals undergo phase transition of being cubic, tetragonal, or orthorhombic depending on the temperature. We investigated the $CH_3NH_3PbBr_{3-x}I_x$ single crystals grown by the inverse temperature crystallization method with temperature-dependent UV-Vis absorption and photoluminescence. From the temperature-dependent absorption measurement, the optical band gap is extracted by derivation of absorption spectrum fitting and Tauc plot. In our results, $CH_3NH_3PbBr_{3-x}I_x$ single crystals show that an abrupt change in optical band gap, PL peak position and intensity appears around 120 K - 170 K regions, indicating the phase transition temperature.

$Cd_{4}GeS_{6}$$Cd_{4}GeS_{6}:Co^{2+}$ 단결정의 성장 (Crystal Growth of Cd4GeS6 and Cd4GeS6:Co2+Single Crystals)

  • 김덕태;김형곤;김남오
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1-6
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    • 2004
  • In this paper author describe the undoped and $Co^{2+}$ (0.5mole%)doped $Cd_4GeS_6$ single crystals were grown by the chemical transporting reaction(CTR) method using high purity(6N) Cd, $GeS_2$, S elements. It was found from the analysis of X-ray diffraction that the undoped and $Co^{2+}$(0.5mole%) doped $Cd_{4}GeS_{6}$ compounds have a monoclinic structure in space grop Cc. The optical energy band gap was direct band gap and temperature dependence of optical energy gap was fitted well to Varshni equation. Impurity optical absorption peaks due to the doped cobalt in the $Cd_4GeS_6:Co^{2+}$ single crystal were observed at 3593cm-1, 5048cm-1, 5901cm-1, 7322cm-1, 12834cm-1, 13250cm-1, 14250cm-1,and 14975cm-1 at 11.3K.

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FeaSibCcHd 박막의 물리·화학 및 광학적 특성 (The Physicochemical and Optical Characteristics of FeaSibCcHd Films)

  • 김경수;전법주;정일현
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.105-111
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    • 1999
  • 현재 iron silicide막을 제작하고 있는 방법은 열처리를 수행함으로써 막의 계면 상태가 좋지 않으나 플라즈마를 이용하였을 때는 열처리를 수행하지 않으므로 양질의 막을 얻을 수 있다. 본 실험에서 제작된 막은 Raman 스펙트럼 $250cm^{-1}$에서 나타난 Fe와 Si의 진동모드와 FT-IR에 의해 유기화합물 뿐만 아니라 Fe-Si의 결합이 형성되었음을 확인하였다. 또한 플라즈마의 높은 에너지에 의해 낮은 기판 온도에서 에피택시 성장이 진행되는 동안 iron silicide는 [220]/[202], [115] 등과 같은 격자구조를 갖는 ${\beta}$-상으로 성장하였다. 제조된 막의 band gap은 1.182~1.174 eV의 값을 가지고, 광학적 에너지갭을 3.4~3.7 eV의 값을 나타내었다. 막 내의 유기화합물에 의해 유발되는 Urbach tail과 sub-band-gap 흡수가 관측되었다. 따라서 플라즈마를 이용하여 제작된 막은 단일결정이 성장되어 양질의 박막을 얻을 수 있음을 확인하였다.

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Hot wall epitaxy 방법에 의한 $AgInS_{2}$ 박막의 성장과 광전류특성 (Growth and photocurrent properties for the $AgInS_{2}$ epilayers by hot wall ep itaxy)

  • 홍광준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 제4회 영호남학술대회 논문집
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    • pp.92-96
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    • 2002
  • Hot wall epitaxy 방법을 이용하여 chalcopyrite 구조를 가진 고품질의 $AgInS_{2}$ 박막을 성장 하였다. 광전류 스펙트럼을 측정한 결과, 30K에서 300K까지는 단지 A 와 B 두개의 봉우리가 관측되었고 반면에 10K에서는 A,B,C 세 개의 봉우리가 관측되었다. 이때 이들 봉우리들은 band-to-band 전이에 기인하는 것으로 관측되었다. 광전류 측정으로부터 $AgInS_{2}$의 가전자대 갈라짐이 측정되었고 이로부터 10k에서 결정장에 의한 갈라짐 $D_{cr}$과 스핀궤도에 의한 갈라짐 $D_{so}$은 각각 0.150eV와 0.009eV로 관측되었다. 또한 에너지 밴드갭의 온도 의존성 $E_{g}(T)$에 대하여 연구하였고 성장된 $AgInS_{2}$ 박막의 에너지 밴드갭은 1.868eV 임을 알았다.

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Band gap of Single-Layer Metal Monochalcogenides

  • 김다정;양하늘;현정민
    • EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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    • 제4회(2015년)
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    • pp.392-395
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    • 2015
  • Metal Mono Chalcogenides(MMC)는 각각의 III족 metal 원자당한개의 chalchogen 원자를 갖고 있는(MX, M=Ga and In, X=S, Se, and Te)층상구조 화합물이다. MMC가 주목받는 가장 큰 이유는 single tetralayer MMC(SL-MMC)라는 2차원 구조를 갖기 때문이다. 2차원 물질은 다양한 물리적 현상을 증명하기 용이하다는 특징을 갖는다. 이 논문에서 우리는 SL-MMC중 Ga-MMC에서 chalchogen 원자가 변화함에 따라 바뀌는 실험 lattice constant를 조사하여 band gap과 formation energy를 Density Function Theory(DFT)로 계산했다.

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Photoferroelectric 반도체의 광학적 특성 연구 V. (Optical Properties of Photoferroelectric Semiconductors V.)

  • 김화택;윤상현;현승철;김미양;김용근;김형곤;최성휴;윤창선;정해문
    • 한국진공학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.130-137
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    • 1994
  • SbSBr, BiSBr, SbSBr : Co, BiSBr : Co, SbSBr : Ni 및 BiSBr : Ni 단결정을 수직 Bridgman 방법으로 성장시켰다. 성장된 단결정의 구조는 orthorhombic 구조이며 광학적 energy band gap 구조는 간접적이형이었고 energy gap의 온도의존성은 일차 및 이차 상전이점에서 anomalous 한 특성이 나 타 났다. 불순물로 첨가한 cobalt와 nickel은 Td 대칭점에 Co2+ ion, Co3+ ion 및 Ni2+ ion으로 위치하며 이들 ion의 energy 준위간의 전자전이에 의하여 불순물 광흡수 peak들이 나타난다.

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a-SiGe solar cell의 광학적 특성 (Effects of optical properties in hydrogenated amorphous silicon germanium alloy solar cells)

  • 백승조;박태진;김범준
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.67.1-67.1
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    • 2010
  • Triple junction solar cell을 위한 a-SiGe middle cell의 조건별 광학적 특성에 관한 연구를 실시하였다. a-SiGe I층은 GeH4 유량, 압력, H2 dilution ratio를 변화시켜 제조하였으며 전기적, 광학적 특성을 비교하여 최종적으로 선택된 조건을 triple junction solar cell에 적용하였다. a-SiGe I층은 Ge contents가 증가함에 따라 band gap은 감소하고 45% 이상의 조건에서는 700nm 전후 파장의 투과율이 감소하며, 압력이 감소함에 따라 band gap은 소폭 감소하나 700nm 전후 파장의 투과율은 증가하였다. 그리고 H2 ratio가 증가함에 따라 band gap은 소폭 감소하나 투과율에는 큰 변화가 없었다. 상기 결과를 바탕으로 최종적으로 선택된 조건에서 triple-junction solar cell을 제작하여 평가한 결과 초기 변환효율 9%의 결과를 얻었다.

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Tunable Photonic Band Gap Materials and Their Applications

  • 강영종
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.261-261
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    • 2010
  • Photonic band gap (PBG) materials have been of great interest due to their potential applications in science and technology. Their applications can be further extended when PBG becomes tunable against various chemical and electrical stimuli. In recent, it was found that tunable photonic band gap materials can be achieved by incorporating stimuli-responsive smart gels into PBG materials. For example, the characteristic volume phase transition of gels in response to the various external stimuli including temperature, pH, ionic strength, solvent compositions and electric field were recently combined with the unique optical properties of photonic crystals to form unprecedented highly responsive optical components. Since these responsive photonic crystals are capable of reversibly converting chemical or electrical energy into characteristic optical signals, they have been considered as a good platform for label-free chemical or biological detection, actuators or optical switches as well as a model system for investigating gel swelling behavior. Herein, we report block copolymer photonic gels self-assembled from polystyrene-b-poly (2-vinyl pyridine) (PS-b-P2VP) block copolymers. In this talk, we are going to demonstrate that selective swelling of lamellar structure can be effectively utilized for fabricating PBG materials with extremely large tunability. Optical properties and their applications will be discussed.

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Site-Specific Growth of Width-Tailored Graphene Nanoribbons on Insulating Substrates

  • 송우석;김수연;김유석;김성환;이수일;송인경;전철호;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.612-612
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    • 2013
  • The band-gap opening in graphene is a key factor in developing graphene-based field effect transistors. Although graphene is a gapless semimetal, a band-gap opens when graphene is formed into a graphene nanoribbon (GNR). Moreover, the band-gap energy can be manipulated by the width of the GNR. In this study, we propose a site-specific synthesis of a width-tailored GNR directly onto an insulating substrate. Predeposition of a diamond-like carbon nanotemplate onto a SiO2/Si wafer via focused ion beam-assisted chemical vapor deposition is first utilized for growth of the GNR. These results may present a feasible route for growing a width-tailored GNR onto a specific region of an insulating substrate.

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Site-Specific Growth of Width-Tailored Graphene Nanoribbons on Insulating Substrates

  • 송우석;김유석;정민욱;박종윤;안기석
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.145.2-145.2
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    • 2013
  • The band-gap opening in graphene is a key factor in developing graphene-based field effect transistors. Although graphene is a gapless semimetal, a band-gap opens when graphene is formed into a graphene nanoribbon (GNR). Moreover, the band-gap energy can be manipulated by the width of the GNR. In this study, we propose a site-specific synthesis of a width-tailored GNR directly onto an insulating substrate. Predeposition of a diamond-like carbon nanotemplate onto a SiO2/Si wafer via focused ion beam-assisted chemical vapor deposition is first utilized for growth of the GNR. These results may present a feasible route for growing a width-tailored GNR onto a specific region of an insulating substrate.

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