• 제목/요약/키워드: quantum dot

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MBE로 성장된 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/GaAs$ 양자점 원적외선 수광소자의 수소화 처리가 광학적 특성에 미치는 특이영향 (Anomalous Effect of Hydrogenation on the Optical Characterization $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ Quantum Dot Infrared Photodetectors)

  • 임주영;송진동;최원준;조운조;이정일;양해석
    • 한국진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.223-230
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    • 2006
  • 분자선 에피택시 (MBE)법으로 성장된 양자점 원적외선 수광소자(Quantum Dot Infrared Photodetector: QDIP)구조의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As/GaAs$ 자발형성 양자점에 대하여, 수소화 처리(Hydrogen Plasma treatment) 전후의 각각의 특성을 광학적인 방법으로 분석하였다. 광학적 특성은 광루미네센스(photoluminescence: PL) 그리고 광전류(Photocurrent: PC)방법으로 각각 15K 300K 10K 130k 범위에서 측정되었으며, 수소화 처리 전후의 $In_{0.5}Ga_{0.5}As$ 자발형성 양자점의 광학적 특성을 비교 분석해보면, 원시료(as-grown)의 하나의 봉우리가 수소화 처리를 통하여 두개의 봉우리로 나뉘지만 PL의 전체 세기(intensity)에는 큰 변화가 없었으며, 광전류는 수소화 처리 후에 감소함을 알 수 있다. 수소화 처리 전후의 샘플에 대해 PL의 결과로부터 활성화 에너지를 계산하여 비교해보면, 수소화 처리 전후의 활성화 에너지가 다름을 알 수 있고, 이 변화된 활성화 에너지 값은 측정된 광전류의 봉우리에 해당하는 에너지 값과 거의 일치함을 알 수 있다. 수소화 처리된 샘플은 역 수소화 처리를 통하여 PL 그래프의 모양이 원시료의 모양으로 되돌아가야 함에도 불구하고, 수소화 처리된 시료의 PL의 그래프와 동일한 모습을 보였다. 이러한 현상은 자발형성 양자점의 수소화 처리에 따른 양자점 내부의 양자점 조성의 변동에 그 원인이 있는 것으로 보인다.

수소화 처리된 InAs/GaAs 양자점 적외선 수광소자의 전기적 특성 (Electrical Property in InAn/GaAs Quantum Dot Infrared Photodetector with Hydrogen Plasma Treatment)

  • 남형도;송진동;최원준;조운조;이정일;최정우;양해석
    • 한국진공학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.216-222
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    • 2006
  • InGaAs/GaAs 양자 우물 내에 삽입된 InAs 양자점으로 구성된 5층의 흡수층과 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL (superlattice) 암전류 장벽층을 갖는 QDIP (quantum dot infrared photodetector) 구조에 대한 수소 RF 플라즈마에 의한 수소화 처리가 QDIP의 전기적. 광학적 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다. RF 플라즈마 수소화 처리는 양자점의 밴드구조에 영향을 미치지 않았으며 $Al_{0.3}Ga_{0.7}As/GaAs$ SL 암전류 장벽층 내의 결함 제거 및 QDIP 구조 내 결함 생성을 동시에 유도함으로써 QDIP의 전기적 특성 향상은 수소 플라즈마 처리시간의 함수임을 알았다. 20 W의 수소 RF 플라즈마를 사용했을 때, 10분간의 플라즈마 조사가 가장 좋은 전기적 특성을 제공하여 높은 암전류 때문에 원시료에서는 측정 할 수 없었던 광전류 신호를 측정 할 수 있었다.

Orbital Quantum Bit in Si Quantum Dots

  • 안도열;오정현;황성우
    • Progress in Superconductivity
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    • 제8권1호
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    • pp.16-21
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    • 2006
  • In this paper, current status of experimental and theoretical work on quantum bits based on the semiconductor quantum dots in the University of Seoul will be presented. A new proposal utilizing the multi-valley quantum state transitions in a Si quantum dot as a possible candidate for a quantum bit with a long decoherence time will be also given. Qubits are the multi-valley symmetric and anti-symmetric orbitals. Evolution of these orbitals is controlled by an external electric field, which turns on and off the inter-valley interactions. Initialization is achieved by turning on the inter-valley Hamiltonian to let the system settle down to the symmetric orbital state. Estimates of the decoherence time is made for the longitudinal acoustic phonon process.

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미세유체반응기를 이용한 core/shell 연속 합성 시스템을 이용한 CdSe/ZnS 양자점 합성 및 분석 (Synthesis and analysis CdSe/ZnS quantum dot with a Core/shell Continuous Synthesis System Using a Microfluidic Reactor)

  • 홍명환;주소영;강이승;이찬기
    • 한국분말재료학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.132-136
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    • 2018
  • Core/shell CdSe/ZnS quantum dots (QDs) are synthesized by a microfluidic reactor-assisted continuous reactor system. Photoluminescence and absorbance of synthesized CdSe/ZnS core/shell QDs are investigated by fluorescence spectrophotometry and online UV-Vis spectrometry. Three reaction conditions, namely; the shell coating reaction temperature, the shell coating reaction time, and the ZnS/CdSe precursor volume ratio, are combined in the synthesis process. The quantum yield of the synthesized CdSe QDs is determined for each condition. CdSe/ZnS QDs with a higher quantum yield are obtained compared to the discontinuous microfluidic reactor synthesis system. The maximum quantum efficiency is 98.3% when the reaction temperature, reaction time, and ZnS/CdSe ratio are $270^{\circ}C$, 10 s, and 0.05, respectively. Obtained results indicate that a continuous synthesis of the Core/shell CdSe/ZnS QDs with a high quantum efficiency could be achieved by isolating the reaction from the external environment.

셀 간 상호작용을 이용한 XOR 게이트 기반의 양자점 셀룰러 오토마타 T 플립플롭 (XOR Gate Based Quantum-Dot Cellular Automata T Flip-flop Using Cell Interaction)

  • 유찬영;전준철
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권1호
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    • pp.558-563
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    • 2021
  • 양자점 셀룰라 오토마타(Quantum-Dot Cellular Automata)는 기존의 CMOS 회로의 물리적 크기 한계를 극복하여 효율적인 회로 설계가 가능할 뿐만 아니라 에너지 효율이 우수한 특징 때문에 많은 연구 단체에서 주목받고 있는 차세대 나노 회로 설계기술이다. 본 논문에서는 QCA를 이용하여 기존 디지털 회로 중 하나인 T 플립플롭 회로를 제안한다. 기존에 제안되었던 T 플립플롭들은 다수결게이트를 기반으로 설계되었기 때문에 회로가 복잡하며 지연시간이 길다. 따라서 다수결게이트를 최소화시키며, 셀 간 상호작용을 이용한 XOR 게이트 기반의 T 플립플롭을 설계함으로써 회로의 복잡도를 줄이고, 지연시간을 최소화한다. 제안하는 회로는 QCADesigner를 사용하여 시뮬레이션을 진행하며, 기존에 제안된 회로들과 성능을 비교 및 분석한다.

Nitric Oxide Detection of Fe(DTC)3-hybrizided CdSe Quantum Dots Via Fluorescence Energy Transfer

  • Chang-Yeoul, Kim
    • 한국분말재료학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.453-458
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    • 2022
  • We successfully synthesize water-dispersible CTAB-capped CdSe@ZnS quantum dots with the crystal size of the CdSe quantum dots controlled from green to orange colors. The quenching effect of Fe(DTC)3 is very efficient to turn off the emission light of quantum dots at four molar ratios of the CdSe quantum dots, that is, the effective covering the surface of quantum dots with Fe(DTC)3. However, the reaction with Fe(DTC)3 for more than 24 h is required to completely realize the quenching effect. The highly quenched quantum dots efficiently detect nitric oxide at nano-molar concentration of 110nM of NO with 34% of recovery of emission light intensity. We suggest that Fe(DTC)3-hybridized CdSe@ZnS quantum dots are an excellent fluorescence resonance energy transfer probe for the detection of nitric oxide in biological systems.

표면확산계수의 국소적 향상을 통한 실리콘-게르마늄 양자점의 성장 (Growth of Silicon-Germanium Quantum-dots Through Local Enhancement of Surface Diffusivity)

  • 김윤영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권7호
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    • pp.653-657
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    • 2015
  • 표면확산계수의 활성화를 통한 실리콘-게르마늄(silicon-germanium) 양자점의 성장을 수치해석적으로 구현하였다. 실리콘 기판 위에 증착된 실리콘-게르마늄 박막의 성장을 표현하는 비선형 지배방정식을 유도하였으며, 확산계수를 온도의 함수로 고려하여 표면확산계수의 국소적 향상이 미치는 효과를 살펴보았다. 해석결과는 안정상태의 박막이 섭동될 때에 양자점이 자기조립되는 과정을 보여주며, 박막표면의 국소부위에 선택적으로 구조물이 성장하는 현상을 나타낸다. 본 연구는 바텀업(bottom-up) 방식이 내재적으로 지닌 불규칙성을 해결할 대안을 마련하여 양자기기를 위한 공정개발의 방향을 제시한다.