• 제목/요약/키워드: 광전류

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Hot Wall Epitaxy (HWE)법에 의한 ZnIn2S4 단결정 박막 성장과 광전류 특성 (Growth and photocurrent properties for ZnIn2S4 single crystal thin film by Hot Wall Epitaxy method)

  • 박창선;홍광준
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2003년도 추계학술발표강연 및 논문개요집
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    • pp.156-156
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    • 2003
  • 수평 전기로에서 ZnIn$_2$S$_4$ 다결정을 합성하여 HWE(Hot Wall Epitaxy)방법으로 2nIn2S4단결정 박막을 반절연성 GaAs(100)기판 위에 성장시켰다. ZnIn2S4 단결정 박막은 증발원의 온도를 610 $^{\circ}C$, 기판의 온도를 450 $^{\circ}C$로 성장시켰고 성장 속도는 0.5 $\mu\textrm{m}$/hr로 확인되었다. ZrIn2S4 단결정 박막의 결정성의 조사에서 10 K에서 광발광(photoluminescence) 스펙트럼이 433 nm (2.8633eV)에서 exciton emission스펙트럼이 가장 강하게 나타났으며, 또한 이중결정 X-선 요동곡선(DCRC)의 반폭치(FWHM)도 133 arcsec로 가장 작아 최적 성장 조건임을 알 수 있었다. Hall 효과는 van der Pauw방법에 의해 측정되었으며, 온도에 의존하는 운반자 농도와 이동도는 293K에서 각각 8.51$\times$$10^{17}$ electron/$cm^{-3}$ 291 $\textrm{cm}^2$/v-s였다. ZnIn2S4 단결정 박막의 광전류 단파장대 봉우리들로부터 10 K에서 측정된 $\Delta$Cr(crystal field splitting)은 0.1678 eV, $\Delta$So(spin orbit coupling)는 0.0148 eV였다. 10 K의 광발광 측정으로부터 고품질의 결정에서 볼 수 있는 free exciton 과 매우 강한 세기의 중성 주개 bound exciton등의 피크가 관찰되었다. 이때 중성 주개 bound exciton의 반치폭과 결합 에너지는 각각 9 meV와 26 meV 였다. 또한 Haynes rule에 의해 구한 불순물의 활성화 에너지는 130 meV 였다.다.

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열처리한 ZnS 단결정의 광학적 특성 (Optical Properties of Annealed ZnS Single Crystal)

  • 이일훈;안천
    • 한국안광학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.97-103
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    • 1999
  • ZnS 화합물은 근자외선 영역의 직접천이형 띠 간격을 갖으며 청색 발광 다이오드나 레이저의 소재로 기대되는 물질이다. 결정구조는 X선 회절무늬를 분석한 결과 zinc blonde구조임을 알 수 있었다. 격자상수는 $a_o=5.411{\AA}$이었다. ZnS단결정의 광학적 흡수, 광전류와 광발광 스펙트럼 등 광학적 특성을 조사하였다. 광학적 띠간격 에너지는 3.61eV이었고 $800^{\circ}C$에서 열처리한 ZnS의 띠 간격 에너지는 광전류 측정 결과 as-grown-ZnS에 비하여 0.1eV 정도 작아짐을 알 수 었었다. 광발광 스펙트럼은 30K에서 293K까지 as-grown-ZnS와 $800^{\circ}C$에서 열처리한 경우에 대하여 각각 측정되었다. As-grown ZnS단결정의 광발광 피크는 350nm, 392nm, 465nm에서 $800^{\circ}C$에서 열처리한 경우 349nm, 370nm, 394nm 518nm, 572nm에서 각각 측정되었다.

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가시광감응을 위한 금속이나 $WO_3$ 도핑된 $TiO_2$ 튜브의 광활성 연구 (Photocatalytic activity under visible-light with metal or $WO_3$ deposited-$TiO_2$ tubes)

  • 허아영;이창하;박민성;심은정;윤재경;주현규
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.227.1-227.1
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    • 2010
  • 본 연구는 자외선 영역의 흡수로 전자 정공의 전하쌍을 생성함으로써 광전압 및 전류를 일으키는 티타니아 물질을 금속지지체 표면에 양극산화로 튜브형 $TiO_2$(anodized tubular $TiO_2$; ATT)로 제조한 후 나노크기의 금속 혹은 $WO_3$입자를 담지하여 광감응 재료로 활용하였다. 이는 기존의 입자나 콜로이드 형태로 광촉매 물질을 고정화하여 사용한 재료의 탈리현상 및 효율저하를 극복하기 위함이다. ATT는 전해질 내에 전기화학적 에칭율과 화학적 용해율의 비율에 의해 나노튜브 길이 성장에 영향을 미치는데 이를 유기 전해질과 불산 전해질을 사용하여 정전압 혹은 정전류의 조건에서 다양한 길이의 $TiO_2$ 나노튜브를 제조하였다. 여기에 전기분해담지(electrolytic deposition; ELD)를 통하여 정전류 조건에서 다양한 금속(Pt, Pd, Ru)을 나노크기의 형태로 담지하여 광촉매 내 생성된 전자 정공의 재결합을 줄이고자 하였고 $WO_3$의 담지를 통하여 가시광 감응을 높이고자 하였다. 제조된 여러 조건의 시료는 SEM과 EDAX를 통하여 형태와 길이, 담지량을 확인 하고 XRD를 이용하여 열처리 온도에 따른 결정화상태를 확인하였으며 광전류 측정 및 Cr(VI)의 광환원과 MB의 광분해를 통하여 광효율을 관찰하였다. 금속이 도핑되었을 경우 순수 ATT보다 보통 3배의 흡착률과 UV광원 아래 2배의 광효율을 관찰할 수 있었는데 이 중 Pt의 담지가 가장 효율이 좋았으며 흡착률에서는 담지량의 증가에 따른 증가선을 관찰 할 수 있었으나 광원 사용시 3%담지율에서 최적을 확인 할 수 있었다. 또한 $TiO_2$외 가시광감응 활성을 높이기 위한 다양한 광촉매제조가 진행 중에 있다.

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자기광학효과를 이용한 광전류센서에 관한 연구 (The Study of the Optical Current Sensor Using Magneto-Optic Effects)

  • 전재일;이정수;송시준;정철우;박원주;이광식;김정배;김민수
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.47-53
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    • 2003
  • 본 논문은 자기광학효과에 의한 초고압 전력설비에서의 광전류 센서의 특성에 대한 기초 연구를 하였다. 광원은 He-Ne laser(633[nm])를 사용하고, 수신부는 PIN-Photodiode를 사용하였다. Faraday 효과에 의한 편광면의 회전각은 도체에 인가된 전류에 비례하므로 광섬유를 도체 주위에 감아서 센싱부를 구성하였다. 광섬유센서를 통과한 광신호를 입력편광에 대하여 $\theta$방향으로 정렬된 검광자를 통과시켜 그 회 각을 분석하여 l00[A] 에서 1000[A] 까지의 광 CT 동작특성과 60[Hz] 교류전류측정을 하였다. 측정 결과에서는 전류에 따른 출력 신호가 선형적으로 증가함을 알 수 있었고 파이버의 권수에 따른 출력차이를 통해 파이버의 권수가 많을수록 강도가 커진다는 것을 알 수 있었다. 또한 자장과 감긴 파이버 사이의 매질에 따라 출력의 차이뿐만 아니라 선형성까지도 차이가 난다는 것을 알 수 있었다. 기준값과 광전류 센서의 출력 강도와의 오차율을 구했을 때 약 $\pm$7% 이하의 오차가 나왔고 이는 매질과 권수에 따라 그 오차율이 점점 나아질 수 있다는 것을 확인 시켜주었다.

Rose Bengal의 광촉매 반응에 의한 $I_2$의 생성 (Formation of $I_2$ by a Photocatalytic Reaction of Rose Bengal)

  • 윤길중
    • 분석과학
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    • 제9권1호
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    • pp.72-77
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    • 1996
  • 감응제 rose bengal과 초감응제 $I^-$를 포함하는 광전기화학쎌을 이용하여 태양에너지를 전기적 에너지로 전환할 때 광전류는 안정화되고 지속적이지만 장시간의 광조사시에는 서서히 감소한다. 염료용액을 분광학적 및 전기화학적으로 분석한 결과 rose bengal과 $I^-$의 광촉매 반응에 의하여 $I_2$가 생성되고 $I_2$가 빛이 없는 조건하에서도 rose bengal과 반응하여 염료 농도를 감소 시키는것이 확인되었다.

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$SnO_2$/a-Se/AI 소자의 특성 (Characteristics of $SnO_2$/a-Se/AI sample)

  • 박계춘;정운조;유용택
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제7권1호
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    • pp.7-14
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    • 1994
  • Structural and optical characteristics in $SnO_2$/a-Se/Al sample by aging variation and applying constant voltage had been investigated. a-Se was varied with monoclinic structure and its surface was greatly exchanged. Its capacitance was first decreased and then increased and its photo-current, photo-voltage and photo-capacitance were increased gradually with day and applying voltage. From the results, crystallization of a-Se and dopant trap level formation had been identified. Also, it was acknowledged $SnO_2$/a-Se/Al sample is useful in photovoltaic and solid thin film cell.

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광전류/광전압 센서의 일체화 설계에 관한 연구 (A study on single body design of optical current sensor and optical voltage sensor)

  • 김영수;김요희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.1596-1603
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    • 1996
  • A single body type of fiber-optic current and voltae sensor using a rare earth doped YIG and a bismuth silicon oxide single crystsl is proposed, which is used for simultaneous measurement of the AC electric current and AC electric voltage over the trasmission lines. Experimental results showed that the fiber-optic current sensor has the maximum 7.5% error within the current range of 0A to 400A, and the fiber-optic voltage sensor has the maximum 0.87% error within the current range of 0V to 400V. The output waveforms of proposed fiber-optic sensor system has a good agreement with output waveforms of conductor current and voltage. Experimental results proved that the output of fiber-optic current sensor is not affected by the electric voltage applied to the fiber-optic voltage sensor, and also, that the output of fiber-optic voltage sensor is not affected by the electric current applied to the fiber-optic current sensor.

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$TiO_2$ 반도체 용사피막의 광전극 특성에 미치는 용사조건의 영향 (Effects of Plasma Spray Conditions on Photoelectric Properties of Plasma Sprayed $TiO_2$ Semiconductor)

  • 박정식;박경채
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제12권1호
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    • pp.94-101
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    • 1994
  • In this study, plasma spraying has been used to produce $TiO_2$ polycrystalline coatings from $TiO_2$ powders. The physical and chemical properties of plasma sprayed $TiO_2$ coatings depend greatly on plasma spraying conditions. The electrical resistivity, oxygen concentration, photocurrent and crystal structure of plasma sprayed $TiO_2$ coating has been studied. The results are as follows: 1. The oxygen loss and electrical conductivity of $TiO_2$ plasma sprayed coatings increased by low pressure and high amount of auxiliary gas, hydrogen in plasma spraying. 2. Oxygen loss increase electrical conductivity, and decrease photocurrent of $TiO_2$ plasma sprayed coatings. 3. Photocurrent of $TiO_2$ plasma sprayed coatings manufactured in atmospheric pressure is higher than that of low pressure.

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Rose Bengal과 Allylthiourea의 광촉매 이합체화 반응에 관한 연구 (A Study on the Photocatalytic Dimerization of Rose Bengal and Allylthiourea)

  • 윤길중;함은정;김강진
    • 분석과학
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    • 제11권1호
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    • pp.20-28
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    • 1998
  • 감응제인 rose bengal과 초감응제인 allylthiourea를 포함하고 있는 광전기화학 전지를 이용하여 태양에너지를 전기에너지로 변환시킬 때, 광전류가 지속성이 없는 원인을 규명하기 위하여, 광조사 전후의 염료 용액을 형광 및 흡수 분광법으로 분석하였다. 그 결과, 감응제와 초감응제 사이에 광촉매 이합체화 반응이 일어나는 것을 확인하였다. 또한 이합체를 구성하는 각 분자의 기하학적 쌍극자 배열은 사각임을 확인하였다.

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감응제 Rose Bengal과 초감응제 AIIylthiourea의 광촉매 반응 (Photocatalytic Reaction of Sensitizer, Rose Bengal and Supersensitizer, Allylthiourea)

  • 윤길중;이범규
    • 분석과학
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    • 제11권1호
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    • pp.13-19
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    • 1998
  • Allylthiourea를 포함하고 있는 광전기화학전지를 이용하여, 태양에너지 변환을 위한 염료 감응시, 감응전류는 광조사 시간 증가에 따라 증감 현상을 보였다. 광조사 전후 염료 용액을 분광학적으로 분석한 결과 감응제와 초감응제 사이의 침전형성 반응과 염료의 광표백 현상이 광전류 감소와 관련되어 있는 것으로 확인되었다.

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