• 제목/요약/키워드: Au(III)

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Comparison of Growth Mode between GaAs and InAs Self Assembled Nanowire on Si(111) by Molecular Beam Epitaxy

  • 하재두;박동우;김영헌;김종수;김진수;노삼규;이상준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.325-325
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    • 2012
  • 1차원구속 반도체인 nanowires (NWs)는 전기적, 광학적으로 일반 bulk구조와 다른 특성을 가지고 있어서 현재 많은 연구가 되고 있다. 일반적으로 NWs는 Au 등의 금속 촉매를 이용하여 성장을 하게 되는데 이때 촉매가 오염물로 작용을 해서 결함을 만들어서 bandgap내에 defect level을 형성하게 된다. 본 연구는 Si (111) 기판 위에 GaAs NWs 와 InAs NWs를 촉매를 이용하지 않고 성장 하였다. vapour-liquid-solid (VLS)방법으로 성장하는 GaAs NWs는 Ga의 droplet을 이용하게 되는데 Ga이 Si 기판위에 자연 산화막에 존재하는 핀홀(pinhole)로 이동하여 1차적으로 Ga droplet 형성하고 이후 공급되는 Ga과 As은 SiO2 보다 GaAs와 sticking coefficient 가 좋기 때문에 Ga drolept을 중심으로 빠른 선택적 성장을 하게 되면서 NWs로 성장을 하게 된다. 반면에 InAs NWs를 성장 할 시에 droplet 방법으로 성장을 하게 되면 NWs가 아닌 박막 형태로 성장을 하게 되는데 이것으로 InAs과 GaAs의 $SiO_2$와의 sticking coefficient 의 차이를 추측을 할 수 있다. InAs NWs는 GaAs NWs는 달리 native oxide를 이용하지 않고 InAs 과 Si 사이의 11.5%의 큰 lattice mismatch를 이용한다. 이종의 epitaxy 방법에는 크게 3종류 (Frank-van der Merwe mode, Stranski-Krastanov mode, Volmer-Weber mode)가 있는데 각기 다른 adatom 과 surface의 adhesive force로 나누어지게 된다. 이 중 Volmer-Weber mode epitaxy는 adatom 의 cohesive force가 surface와의 adhesive force보다 큰 경우 성장 되는 방식으로 InAs NWs 는 이 방식을 이용한다. 즉 droplet을 이용하지 않는 vapour-solid (VS) 방법으로 성장을 하였다. 이 때 In 의 migration을 억제하기 위해서 VLS mode 의 GaAs NWs 보다 As의 공급을 10배 이상 하였다. FE-SEM 분석 결과 GaAs NWs는 Ga droplet을 확인 할 수 있었고 InAs NWs는 droplet이 존재하지 않았다. GaAs와 InAs NW는 density와 length가 V/III가 높을수록 증가 하였다.

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Photoconductivity in Mg-doped p-type GaN by MBE

  • 양석진;박승호;이창명;윤재성;정운형;;강태원;김득영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.120-120
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    • 1999
  • III-nitride계 물질들은 blue와 UV 영역의 LED, LD와 같은 광소자뿐만 아니라 HBT, FET와 같은 전자소자로도 널리 응용되고 있다. 이와 같은 물질을 이용한 소자를 제작할 수 있는 낮은 저항의 ohmic contact은 필수적이다. Al이나 Ti와 같은 물질을 기초로 한 n-GaN의 경우는 이미 많은 연구결과가 발표되어 전기적 광학적 소자를 동작하는데 충분히 낮은 ohmic contact저항( )을 었다. 그러나 p-GaN의 ohmic contact은 아직까지 많은 문제점을 내포하고 있다. 그 중의 하나는 높은 doping 농도( )의 p-GaN 박막을 성장하기가 어렵다는 것이며, 또 하나는 낮은 접촉 비저항을 얻기 위해선 7.5eV이상의 큰 재가 function을 지닌 금속을 선택해야 한다. 그러나 5.5eV 이상의 재가 function을 갖는 금속은 존재하지 않는다. 위와 같은 문제점들은 p-GaN의 접촉 비저항이 이상의 높은 값을 갖게 만들고 있으며, 이에 대한 해경방안으로는 고온의 열처리를 통하여 p-GaN와 금속 사이에서 화학적 반응을 일으킴으로써 표면 근처에서 캐리어농도를 증가시키고, 캐리어 수송의 형태가 tunneling 형태로 일어날 수 있도록 하는 tunneling current mechanism을 이용하는 것이다. 이로 인해 결국 낮은 접촉 비저항을 얻을 수 있게되며, 일반적으로 p-GaN에서는 Nidl 좋은 물질로 알려져 있다. 그러나 Ni은 50$0^{\circ}C$이상의 열처리에서 쉽게 산화되는 특성 때문에 높은 캐리어를 얻는데 어려운 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 MBE로 성장된 p-GaN박막을 Mg의 activation을 더욱 증가시키기 위해 N2 분위기에서 15분간 90$0^{\circ}C$에서 annealing을 하였으며, ohmic 접촉을 위한 금속으로 높은 재가 function과 좋은 adhesion 그리고 낮은 자체저항을 가지고 있는 Ni/Au를 ohmic metal로 하여 contact한 후에 90$0^{\circ}C$에서 10초간 rapid thermal annealing (RTA)처리를 했다. 성장된 박막의 광학적 성질은 PL로써 측정하였으며, photoconductivity 실험을 통해 impurity의 life time을 분석하였고, persistent photoconductivity를 통해 dark current를 측정하였다. 또한 contact resistance를 계산하기 위해 circular-TLM method을 이용하여 I-V 특성을 조사하였다.

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GaN를 기반으로 하는 고분자 MDMO-PPV의 두께 변화와 온도에 따른 Photovoltaics의 효율 측정

  • 이상덕;이찬미;권동오;신민정;이삼녕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.305-305
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    • 2013
  • 태양전지는 무기태양전지와 유기태양전지 등이 연구 되고 있는데 [1] 그 중 유기물질의 장점(높은 수율, solution phase processing, 저비용으로 전력 생산)과 무기재료의 장점(높은 전자 이동도, 넓은 흡수 범위, 우수한 환경 및 열 안정성)을 융합함으로써 장기적 구조안정성의 확보와 광전변환의 고 효율화를 동시에 달성하기 위한 유기무기 하이브리드 태양전지가 최근 큰 관심을 끌고 있다[2]. 본 연구에서는 hybrid photovoltaics에 유기물 MDMO-PPV와 전도성 고분자 PEDOT:PSS를 무기물 GaN 위에 spin coating 하여 두께에 다른 효율을 측정하였다. 유기물 MDMO-PPV는 p-형으로 클로로벤젠, 톨루엔과 같은 유기 용매에 잘 녹으며 HOMO 5.33eV, LUMO 2.97eV, energy band gap 2.4eV이며 99.5%의 순도 물질을 사용하였다. 또한 정공 수송층(hole transport layer, HTL)으로 PEDOT:PSS를 사용하였으며, HOMO 5.0eV, LUMO 3.6eV, energy band gap 1.4eV를 가지며 증류수나 에탄올과 같은 수용성 용매에 잘 녹는 특성을 가지고 있다. 무기물은 III-V 족 물질 n-GaN(002)을 사용하였고 valence band energy 1.9eV, conduction band energy 6.3eV, energy band gap 3.4eV, 높은 전자 이동도와 높은 포화 속도, 광전자 소자에 유리한 광 전기적 특성을 가지고 있다. 기판으로는 GaN와 격자 부정합도와 열팽창계수 부정합도가 큰 Sapphire (Al2O3) 이종 기판을 사용하였다. 전극으로 Au를 사용하였으며 E-beam증착하였다. Reflector로서 Al를 thermal evaporator로 증착하였다 [3]. 실험 과정은 두께에 따른 효율을 알아보기 위해 MDMO-PPV를 900~1,500 rpm으로 spin coating 하였고, 열처리에 따른 효율을 알아보기 위해 열처리 온도 조건을 $110{\sim}170^{\circ}C$의 변화를 주었다. FE-SEM으로 표면과 단면을 관찰하였으며 J-V 특성을 알아보기 위해 각 샘플마다 solar simulator를 사용하여 측정하였고 그 결과를 논의하였다.

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Separation of Goid, Palladium and Platinum in Chromite by Anion Exchange Chromatography for Inductively Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometric Analysis

  • 최광순;이창현;박영재;조기수;김원호
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권8호
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    • pp.801-806
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    • 2001
  • A study has been carried out on the separation of gold, iridium, palladium, rhodium, ruthenium and platinum in chromite samples and their quantitative determination using inductively coupled plasma atomic emission spectrometry (ICP-AES). The dissolution condition of the minerals by fusion with sodium peroxide was optimized and chromatographic elution behaviour of the rare metals was investigated by anion exchange chromatography. Spectral interference of chromium, a matrix of the minerals, was investigated on determination of gold. Chromium interfered on determination of gold at the concentration of 500 mg/L and higher. Gold plus trace amounts of iridium, palladium, rhodium and ruthenium, which must be preconcentrated before ICP-AES was separated by anion exchange chromatography after reducing Cr(Ⅵ) to Cr(III) by H2O2. AuCl4- retained on the resin column was selectively eluted with acetone- HNO3-H2O as an eluent. In addition, iridium, palladium, rhodium and ruthenium remaining on the resin column were eluted as a group with concentrated HCl. However, platinum was eluted with concentrated HNO3. The recovery yield of gold with acetone-HNO3-H2O was 100.7 ${\pm}2.0%$, and the yields of palladium and platinum with concentrated HCl and HNO3 were 96.1 ${\pm}1.8%$ and 96.6 ${\pm}1.3%$, respectively. The contents of gold and platinum in a Mongolian chromite sample were 32.6 ${\pm}$ 2.2 ${\mu}g$/g and 1.6 $\pm$ 0.14 ${\mu}g$/g, respectively. Palladium was not detected.

전북 번암광산의 지질과 지화학적 연구 (Studies on the Geology and Geochemistry in the Beonam Mine, Korea)

  • 정재일;나춘기;이영엽;전서령;김선영
    • 자원환경지질
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    • 제28권6호
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    • pp.623-633
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    • 1995
  • 번암광산은 소백산 육괴의 남서부에 위치하며, 소백산은 편마암 복합체를 $N20{\sim}30^{\circ}E$ 방향으로 관입하여 나타난다. 주변 화강암들은 변성화강암류의 재용융 혹은 부분용융에 의해 생성된 calc-alkaline계열의 마그마로부터 분화 생성된 산화물로 추정된다. 광상을 배태시킨 광화용액을 화강암체를 형성한 마그마로부터 유래하였다해도 시기적으로 훨씬 후기에 생성되었을 것이다. 공생광물군에 대한 연구결과 광화작용은 크게 3시기로 I기: 기저 유화광물의 생성시기, II기: 후기 유화광물, 엘렉트럼 및 함은 유영 광물의 생성시기, III기: 소량의 함은 광물, 백색석영 및 탄산염광물의 생성시기로 나눌 수 있다. 번암광산의 생성온도, 염농도 및 압력은 광물공생과 화학성분, 유체포유물, 유황동위원소 지질온도계를 이용하여 측정되었으며 다음과 같다. I기: $200{\sim}315^{\circ}C$. 3.5~6.5 NaCl eq. wt.%. 0,28~0.61 Kbar. II기: $150{\sim}235^{\circ}C$, 4.5~7.4 NaCl eq. wt.%. 0.11~0.15 Kbar로 나타난다. 초기 광화작용동안산소와 유황분압은 각각, $10^{-35.1}{\sim}10^{-39.7}$ atm., $10^{-11.0}{\sim}10^{-13.4}$atm. 으로 나타난다. 이와 같은 연구결과 번암광산은 polymetallic meso-epithermal type의 광상으로 생각된다.

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함안군북지구(咸安郡北地區)의 지질(地質)과 동광상(銅鑛床) (Geology and Ore Deposits in the Haman-Kunbuk Copper District)

  • 문정욱;김명환;이지헌;최충정
    • 자원환경지질
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    • 제3권2호
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    • pp.55-73
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    • 1970
  • The district investigated covers the central and southern portions of the Uiryong Quadrangle amounting to $40km^2$ in area and is bounded approximately by geographical coordinates of $128^{\circ}$ 28' $40^{{\prime}{\prime}}{\sim}128^{\circ}$ 24' 25"E in longitude and $35^{\circ}10{\prime}{\sim}35^{\circ}14^{\prime}06^{{\prime}{\prime}}N$ in latitude. The purpose of this investigation was to provide basic information in drawing up a comprehensive development plan of the copper ore deposits known to exist in the HamanKumbuk district with special emphasis given to the ascertainment of geological and paragenetic characteristics. The area consists chiefly of shale, sandy shale and chert, all belong to Kyongsang System of Cretaceous age. Intruded into these rocks are andesite, granodiorite, basic dikes, and acidic dikes. The mineralization which took place in the area, consists of mostly fissure-filling vein deposits, numbering several tens, with varying magnitudes. The fissures and shear zones created in rocks, such as chert and granodiorite, hosted the deposition of mineralizing vapors and/or hydrothermal solutions along their openings. The strike lengths of these veins vary from 50 to 600 meters in extension and 0.1 to 3 meters in width. Although the degree of fluctuation in width is great, it averages 0.3m. The stuctural patterns, which apparently affected the deposition of veins, are fissure patterns, trend NS to $N30^{\circ}W$, and steep-pitching tension fractures as well as normal fault pattern. Ore minerals associated with vein matters are primarily chalcopyrite and small amounts of scheelite, cobaltiferous arsenopyrite, and gold and silver intimately associated with sulphide minerals. Associated with these ore mineral are pyrite, pyrrhotite, magnetite, specularite and arsenopyrite. Gangue minerals noted are quartz, calcite, chlorite, tourmaline and hornblende. In terms of the compositions of associated minerals, the vein deposits in the district could be grouped under the following four categories: 1. Pyrrhoitite, Arsenopyrite, Gold and Silver Bearing Copper Vein (Type I) 2. Calcite-Scheelite-Copper Vein (Type II) 3. Magnetite-Pyrite-Copper Vein (Type III) 4. Tourmaline Copper Vein (Type IV) Of the four types, the first and the fourth are presently yielding relatively higher grades: of copper ores and concentrates. The estimated ore reserves total some 222,000 metric tons with the following breakdown in terms of metal contents: Name of Mines Au(g/t) Ag(g/t) Cu(%) Reserves(M/T) Kunbuk 15.92 78.69 6,074 60.498 Cheil Kunbuk - - 1.040 60,847 Haman - - 2.688 101,204 222,549 As rehabilitation of old workings and/or exploration of veins at depth proceed, additional estimation of ore reserves may become apparent and necessary. With regard to the problem of beneficiation and upgrading of low-grade ores in the district, it would be advisable to make decisions on location, treating capacity and mill flowsheet after sufficient amount of exploration is completed as suggested in the report.

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SEARCH FOR EXOPLANETS AROUND NORTHERN CIRCUMPOLAR STARS III. LONG-PERIOD RADIAL VELOCITY VARIATIONS IN HD 18438 AND HD 158996

  • Bang, Tae-Yang;Lee, Byeong-Cheol;Jeong, Gwang-Hui;Han, Inwoo;Park, Myeong-Gu
    • 천문학회지
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    • 제51권1호
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    • pp.17-25
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    • 2018
  • Detecting exoplanets around giant stars sheds light on the later-stage evolution of planetary systems. We observed the M giant HD 18438 and the K giant HD 158996 as part of a Search for Exoplanets around Northern circumpolar Stars (SENS) and obtained 38 and 24 spectra from 2010 to 2017 using the high-resolution Bohyunsan Observatory Echelle Spectrograph (BOES) at the 1.8m telescope of Bohyunsan Optical Astronomy Observatory in Korea. We obtained precise RV measurements from the spectra and found long-period radial velocity (RV) variations with period 719.0 days for HD 18438 and 820.2 days for HD 158996. We checked the chromospheric activities using Ca $\text\tiny{II}$ H and $H{\alpha}$ lines, HIPPARCOS photometry and line bisectors to identify the origin of the observed RV variations. In the case of HD 18438, we conclude that the observed RV variations with period 719.0 days are likely to be caused by the pulsations because the periods of HIPPARCOS photometric and $H{\alpha}$ EW variations for HD 18438 are similar to that of RV variations in Lomb-Scargle periodogram, and there are no correlations between bisectors and RV measurements. In the case of HD 158996, on the other hand, we did not find any similarity in the respective periodograms nor any correlation between RV variations and line bisector variations. In addition, the probability that the real rotational period can be as longer than the RV period for HD 158996 is only about 4.3%. Thus we conclude that observed RV variations with a period of 820.2 days of HD 158996 are caused by a planetary companion, which has the minimum mass of 14.0 $M_{Jup}$, the semi-major axis of 2.1 AU, and eccentricity of 0.13 assuming the stellar mass of $1.8 M_{\odot}$. HD 158996 is so far one of the brightest and largest stars to harbor an exoplanet candidate.

Characteristics of InGaAs/GaAs/AlGaAs Double Barrier Quantum Well Infrared Photodetectors

  • 박민수;김호성;양현덕;송진동;김상혁;윤예슬;최원준
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.324-325
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    • 2014
  • Quantum wells infrared photodetectors (QWIPs) have been used to detect infrared radiations through the principle based on the localized stated in quantum wells (QWs) [1]. The mature III-V compound semiconductor technology used to fabricate these devices results in much lower costs, larger array sizes, higher pixel operability, and better uniformity than those achievable with competing technologies such as HgCdTe. Especially, GaAs/AlGaAs QWIPs have been extensively used for large focal plane arrays (FPAs) of infrared imaging system. However, the research efforts for increasing sensitivity and operating temperature of the QWIPs still have pursued. The modification of heterostructures [2] and the various fabrications for preventing polarization selection rule [3] were suggested. In order to enhance optical performances of the QWIPs, double barrier quantum well (DBQW) structures will be introduced as the absorption layers for the suggested QWIPs. The DBWQ structure is an adequate solution for photodetectors working in the mid-wavelength infrared (MWIR) region and broadens the responsivity spectrum [4]. In this study, InGaAs/GaAs/AlGaAs double barrier quantum well infrared photodetectors (DB-QWIPs) are successfully fabricated and characterized. The heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIPs are grown by molecular beam epitaxy (MBE) system. Photoluminescence (PL) spectroscopy is used to examine the heterostructures of the InGaAs/GaAs/AlGaAs DB-QWIP. The mesa-type DB-QWIPs (Area : $2mm{\times}2mm$) are fabricated by conventional optical lithography and wet etching process and Ni/Ge/Au ohmic contacts were evaporated onto the top and bottom layers. The dark current are measured at different temperatures and the temperature and applied bias dependence of the intersubband photocurrents are studied by using Fourier transform infrared spectrometer (FTIR) system equipped with cryostat. The photovoltaic behavior of the DB-QWIPs can be observed up to 120 K due to the generated built-in electric field caused from the asymmetric heterostructures of the DB-QWIPs. The fabricated DB-QWIPs exhibit spectral photoresponses at wavelengths range from 3 to $7{\mu}m$. Grating structure formed on the window surface of the DB-QWIP will induce the enhancement of optical responses.

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아프리카 말리 세폴라 지역의 금광화작용:금의 산출특성 및 유체포유물연구 (Gold Mineralization of the Sepola District in Mali, Africa: Occurrence Characteristics of Gold and Fluid Inclusion Study)

  • 허철호
    • 자원환경지질
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    • 제42권3호
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    • pp.167-175
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    • 2009
  • 아프리카 말리 세폴라 지역의 지질은 하부로부터 하부원생대의 변성퇴적암류 및 화산쇄설성암류로 구성된 비리미안층군과 후기에 이를 관입한 화성암류로 구성된다. 본역의 광상은 비리미안층군내 북서주향의 대규모 단층대 생성과 관련하여 2차적으로 형성된 열극대를 따라 열수유체가 충진되어 형성된 맥상 및 광염상 금광상이다. 부존잠재성이 가장 기대되는 바라니 구역은 연장 1.3 km, 폭 1${\sim}$20.1m, 품위 Au 0.53${\sim}$9.21 g/t가 확인되었다. 광석광물은 단순하며, 에렉트럼, 황철석 및 방연석 등이 확인되었다. 금립의 순도는 848${\sim}$915(평균 891)이며 본역 내 금광상은 중${\sim}$심열수 환경에서 생성되었음을 추정할 수 있다. 유체포유물은 액상우세(형), 기상우세 (형) 및 액상함$CO_2$ 포유물(형)로 분류된다. 초생 및 가이차 포유물의 균일화온도는 236${\sim}$393$^{\circ}C$, NaCl상담 염농도는 0.0${\sim}$8.6 wt.%이며, 이차포유물의 균일화 온도는 103${\sim}$184$^{\circ}C$, 염농도는 0.7${\sim}$8.6 wt.%이다. 균일화온도 및 염농도관계로부터 유체는 400${\sim}$250$^{\circ}C$범위에서는 압력감소에 의한 유체불혼화 과정을 거친후 천수의 유입으로 희석 및 냉각과정이 이루어졌음을 알 수 있다. 석영맥이 괴상을 보이고 광물수반양상이 단순한 점, 유화광물이 소량 함유되고, 함$CO_2$ 포유물이 산출되고 균일화온도가 높은 것등으로부터 본역내 금광화작용은 중-심열수형 광상으로 사료된다.

High-k ZrO2 Enhanced Localized Surface Plasmon Resonance for Application to Thin Film Silicon Solar Cells

  • Li, Hua-Min;Zang, Gang;Yang, Cheng;Lim, Yeong-Dae;Shen, Tian-Zi;Yoo, Won-Jong;Park, Young-Jun;Lim, Jong-Min
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.276-276
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    • 2010
  • Localized surface plasmon resonance (LSPR) has been explored recently as a promising approach to increase energy conversion efficiency in photovoltaic devices, particularly for thin film hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) solar cells. The LSPR is frequently excited via an electromagnetic (EM) radiation in proximate metallic nanostructures and its primary con sequences are selective photon extinction and local EM enhancement which gives rise to improved photogeneration of electron-hole (e-h) pairs, and consequently increases photocurrent. In this work, high-dielectric-constant (k) $ZrO_2$ (refractive index n=2.22, dielectric constant $\varepsilon=4.93$ at the wavelength of 550 nm) is proposed as spacing layer to enhance the LSPR for application to the thin film silicon solar cells. Compared to excitation of the LSPR using $SiO_2$ (n=1.46, $\varepsilon=2.13$ at the wavelength of 546.1 nm) spacing layer with Au nanoparticles of the radius of 45nm, that using $ZrO_2$ dielectric shows the advantages of(i) ~2.5 times greater polarizability, (ii) ~3.5 times larger scattering cross-section and ~1.5 times larger absorption cross-section, (iii) 4.5% higher transmission coefficient of the same thickness and (iv) 7.8% greater transmitted electric filed intensity at the same depth. All those results are calculated by Mie theory and Fresnel equations, and simulated by finite-difference time-domain (FDTD) calculations with proper boundary conditions. Red-shifting of the LSPR wavelength using high-k $ZrO_2$ dielectric is also observed according to location of the peak and this is consistent with the other's report. Finally, our experimental results show that variation of short-circuit current density ($J_{sc}$) of the LSPR enhanced a-Si:H solar cell by using the $ZrO_2$ spacing layer is 45.4% higher than that using the $SiO_2$ spacing layer, supporting our calculation and theory.

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