• 제목/요약/키워드: Electrical Properties of graphene

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그래핀-폴리 아닐린 복합체의 광열전 효과 연구 (Photothermoelectric Effect of Graphene-polyaniline Composites)

  • 최종완
    • Composites Research
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    • 제34권6호
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    • pp.434-439
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    • 2021
  • 그래핀과 폴리 아닐린은 기존의 무기물 기반 열전 소재의 단점을 극복하고 유연한 열전 소자에 응용할 수 있는 유기물 기반 열전 소재이다. 본 연구에서는 그래핀-폴리 아닐린 복합체를 합성하고 빛에 의해 유도되는 광열전 특성을 측정하였다. 그래핀-폴리 아닐린 복합체는 그래핀과 폴리 아닐린을 공유결합으로 연결하기 위해 산화 그래핀에 아민 작용기를 도입하였고 산화 그래핀을 다시 환원하여 환원된 산화 그래핀을 얻은 뒤 아닐린과 중합하여 그래핀-폴리 아닐린 복합체를 합성하였다. 최적의 광열전 효과를 기대하기 위해 아닐린의 함유량을 변화하여 그래핀-폴리 아닐린 복합체를 제조하였고, FT-IR과 라만 분석을 통하여 화학 구조와 조성을 확인하였다. 광전류와 광전압 특성은 외부 전기장이 없이 빛을 비대칭으로 조사하여 아닐린 함유량에 따른 전류와 전압을 분석하였다. 아닐린의 함량이 증가할수록 그래핀-폴리 아닐린 복합체의 광전류가 증가하는 전기 전도도와 같은 경향을 보였고 광전압은 빛에 의해 열에너지로 전환되어 나타나는 그래핀-폴리 아닐린 복합체의 온도변화와 관련 있음을 확인하였다.

그래핀 공진기 기반의 나노 센서에 대한 연구 (A Study of Nano Sensor based on Graphene Resonator)

  • 이준하
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.102-105
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    • 2017
  • Currently, the size of the electronic device is in the nano area. In order to control the movements of these nanoscale devices, one should be able to understand the physical phenomena in the nano area. Recently, due to carbon nanotubes and mechanical outstanding electrical conductivity and mechanical characteristics of the carbon nanotubes and Graphene behaves to apply. Efforts have been active. There are various tubes with a radius of a in a compact mass in the form of a Multi walled carbon nanotubes in different between the radius. Van der Waals force can move smoothly without friction with each other by the nanoscale motor turning, using the properties, making. This is the lightest solids per unit area on the thickness is electrical atomic layer one of the substance and the electrical conductivity, the best material and mechanical characteristics are very much. Many studies because great is the ideal nanoelectromechanical device of material is being considered. In this study, electrical resonator for a new structure proposed and the nature and methodology would like to come up.

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Optimizing the Performance of Three-Dimensional Nitrogen-Doped Graphene Supercapacitors by Regulating the Nitrogen Doping Concentration

  • Zhaoyang Han;Sang-Hee Son
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권4호
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    • pp.376-384
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    • 2023
  • Nitrogen-doped graphene was synthesized by a hydrothermal method using graphene oxide (GO) as the raw material, urea as the reducing agent and nitrogen as the dopant. The morphology, structure, composition and electrochemical properties of the samples are characterized by scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), nitrogen adsorption-desorption analysis, electrical conductivity and electrochemical tests. The results show that urea can effectively reduce GO and achieve nitrogen doping under the hydrothermal conditions. By adjusting the mass ratio of raw materials to dopants, the graphene with different nitrogen doping contents can be obtained; the nitrogen content range is from 5.28~6.08% (atomic fraction percentage).When the ratio of dopant to urea is 1:30, the nitrogen doping content reaches a maximum of 6.08%.The supercapacitor performance test shows that the nitrogen content prepared by the ratio of 6.08% is the best at 0.1 A·g-1. The specific capacitance is 95.2 F·g-1.

Synthesis of Few-layer Graphene Film on a Ni Substrate by Using Filtered Vacuum Arc Source Method

  • 김창수;서지훈;강재욱;김도근;김종국;이형우
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.157-157
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    • 2011
  • Graphene has generated significant interest in the recent years as a functional material for electronics, sensing, and energy applications due to its unique electrical, optical, and mechanical properties. Much of the considerable interest in graphene stems from results obtained for samples mechanically exfoliated from graphite. Practical applications, however, require reliable and well-controlled methods for fabrication of large area graphene films. Recently high quality graphene layers were fabricated using chemical vapor deposition (CVD) on nickel and copper with methane as the source of the carbon atoms. Here, we report a simple and efficient method to synthesize graphene layers using solid carbon source. Few-layer graphene films are grown using filtered vacuum arc source (FVAS) technique by evaporation of carbon atom on Ni catalytic metal and subsequent annealing of the samples at 800$^{\circ}$C. In our system, carbon atoms diffuse into the Ni metal layer at elevated temperatures followed by their segregation as graphene on the free surface during the cooling down step as the solubility of carbon in the metal decrease. For a given annealing condition and cooling rate, the number of graphene layers is easily controlled by changing the thickness of the initially evaporated amorphous carbon film. Based on the Raman analysis, the quality of graphene is comparable to other synthesis methods found in the literature, such as CVD and chemical methods.

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PVP 나노와이어를 활용한 패턴된 그래핀의 직성장 (Direct Growth of Patterned-Graphene Using PVP Nanowire Shadow Mask)

  • 이은호;방대석
    • 접착 및 계면
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    • 제24권4호
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    • pp.120-123
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    • 2023
  • 우수한 기계적, 전기적 특성을 지닌 그래핀은 기존 재료보다 우수한 물성을 가지고 있기 때문에 전세계의 많은 연구자들에게 각광을 받고 있다. 이러한 그래핀을 전자소자에 응용하기 위해서는 전사 과정 및 패터닝 공정이 반드시 필요하나, 이 과정에서 무수한 결함이 발생되어 그래핀의 특성을 크게 저하시킨다는 문제점이 있다. 그래핀의 우수한 특성 및 상용화를 위해 전사 과정 및 패터닝 공정을 한 번에 진행할 수 있는 공정 개발이 다양한 시도를 통해 행해지고 있다. 본 연구에서는 고분자 나노와이어를 마스크로 사용하여 정밀한 패턴과 동시에 그래핀이 직성장할 수 있는 새로운 성장법을 개발하였다. 개발된 새로운 성장법을 통해 미래의 나노소재 기반 우수한 전자소자를 구현할 수 있을 것이라 기대된다.

Reduced graphene oxide를 이용한 전계효과 트랜지스터의 광전기적 특성 (Electrical and Photo-Response Properties of Reduced Graphene Oxide Field-Effect Transistor)

  • 이대영;민미숙;라창호;이효영;유원종
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2012년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.235-235
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    • 2012
  • Reduced graphene oxide (rGO) 물질을 사용하여 전계효과 트랜지스터를 제작하였고 이의 광전기적 특성을 펄스 레이저와 진공 저온 측정을 통하여 분석하였다. 이를 통하여 rGO 소자의 광소자로써의 이용 가능성에 대하여 고찰하였다.

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다공성 그래핀 필름의 슈퍼캐패시터 전극용 전기화학적 특성 (Electrochemical Characterization of Porous Graphene Film for Supercapacitor Electrode)

  • 최봉길;허윤석;홍원희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권4호
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    • pp.754-757
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    • 2012
  • 본 연구에서는 embossing 공정과 진공여과법에 의해서 제조된 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극활물질로 사용하여 우수한 전기화학적 특성을 증명하였다. 그래핀 시트사이에서 Polystyrene 입자들의 삽입/제거 공정을 이용하여 기공 구조들을 제공함으로써 그래핀의 재적층(restacking)을 효과적으로 제어할 수 있었다. 상기 제조된 다공성 그래핀 필름은 넓은 표면적, 상호 연결된 기공 구조, 높은 전기전도도 및 우수한 기계적 물성을 나타내었다. 본 다공성 그래핀 필름을 슈퍼캐패시터의 전극물질로 사용하여 황산 수용액과 이온성 액체 전해질 기반의 3상 전극 시스템에서 전기화학적 특성을 살펴보았다. 다공성 그래핀 필름은 높은 비축전용량(284.5 F/g)을 나타내었으며, 이는 적층 그래핀 필름(138.9 F/g) 보다 두 배 정도 높았다. 또한, 그래핀 필름내의 이온 이동속도 향상 효과로 다공성 그래핀 필름의 충방전 속도(98.7% retention)와 충방전 수명(97.2% retention)이 크게 향상되었다.

Monolithic Integration of Arrays of Single Walled Carbon Nanotubes and Sheets of Graphene

  • 홍석원
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.68.2-68.2
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    • 2012
  • We present a scheme for monolithically integrating aligned arrays of single walled carbon nanotubes (SWNTs) with sheets of graphene, for use in electronic devices. Here, the graphene and arrays of SWNTs are formed separately, using chemical vapor deposition techniques onto different, optimized growth substrates. Techniques of transfer printing provide a route to integration, yielding two terminal devices and transistors in which patterned structures of graphene form the electrodes and the SWNTs arrays serve as the semiconductor. Electrical testing and analysis reveal the properties of optically transparent transistors that use this design, thereby giving insights into the nature of contacts between graphene and SWNTs.

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Free-standing graphene intercalated nanosheets on Si(111)

  • Pham, Trung T.;Sporken, Robert
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.297-308
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    • 2017
  • By using electron beam evaporation under appropriate conditions, we obtained graphene intercalated sheets on Si(111) with an average crystallite size less than 11nm. The formation of such nanocrystalline graphene was found as a time-dependent function of carbon deposition at a substrate temperature of $1000^{\circ}C$. The structural and electronic properties as well as the surface morphology of such produced materials have been confirmed by reflection high energy electron diffraction, Auger electron spectroscopy, X-ray photoemission spectroscopy, Raman spectroscopy, scanning electron microscopy, atomic force microscopy and scanning tunneling microscopy.

2차원 탄소 나노 구조를 가진 그래핀 소재의 바이오 센서 및 태양전지 응용에 관한 연구 동향 (A Brief Review of the Application on Solar Cells and Biosensors Using Graphene Materials of 2-Dimensional Carbon Structure)

  • 박형기;김승일;문지윤;최준희;현상화;이재현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제35권2호
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    • pp.129-133
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    • 2022
  • This paper describes why we must use graphene materials for solar cells and biosensors. It has been superior in several properties such as super-thin film, higher tensile strength, high current density, high thermal conductivity, and high mobility. Therefore, graphene is one of the emerging advanced materials because of its applicability in various electronic device applications. We investigated the requirements of graphene materials for the application of solar cells and biosensors. In addition, we discussed the research trends such as transducers in biosensors and transparent electrodes in solar cells. The research on graphene materials and their application will be beneficial and helpful for the near future.