• 제목/요약/키워드: Hetero-structure

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Fabrication of Schottky Device Using Lead Sulfide Colloidal Quantum Dot

  • Kim, Jun-Kwan;Song, Jung-Hoon;An, Hye-Jin;Choi, Hye-Kyoung;Jeong, So-Hee
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.189-189
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    • 2012
  • Lead sulfide (PbS) nanocrystal quantum dots (NQDs) are promising materials for various optoelectronic devices, especially solar cells, because of their tunability of the optical band-gap controlled by adjusting the diameter of NQDs. PbS is a IV-VI semiconductor enabling infrared-absorption and it can be synthesized using solution process methods. A wide choice of the diameter of PbS NQDs is also a benefit to achieve the quantum confinement regime due to its large Bohr exciton radius (20 nm). To exploit these desirable properties, many research groups have intensively studied to apply for the photovoltaic devices. There are several essential requirements to fabricate the efficient NQDs-based solar cell. First of all, highly confined PbS QDs should be synthesized resulting in a narrow peak with a small full width-half maximum value at the first exciton transition observed in UV-Vis absorbance and photoluminescence spectra. In other words, the size-uniformity of NQDs ought to secure under 5%. Second, PbS NQDs should be assembled carefully in order to enhance the electronic coupling between adjacent NQDs by controlling the inter-QDs distance. Finally, appropriate structure for the photovoltaic device is the key issue to extract the photo-generated carriers from light-absorbing layer in solar cell. In this step, workfunction and Fermi energy difference could be precisely considered for Schottky and hetero junction device, respectively. In this presentation, we introduce the strategy to obtain high performance solar cell fabricated using PbS NQDs below the size of the Bohr radius. The PbS NQDs with various diameters were synthesized using methods established by Hines with a few modifications. PbS NQDs solids were assembled using layer-by-layer spin-coating method. Subsequent ligand-exchange was carried out using 1,2-ethanedithiol (EDT) to reduce inter-NQDs distance. Finally, Schottky junction solar cells were fabricated on ITO-coated glass and 150 nm-thick Al was deposited on the top of PbS NQDs solids as a top electrode using thermal evaporation technique. To evaluate the solar cell performance, current-voltage (I-V) measurement were performed under AM 1.5G solar spectrum at 1 sun intensity. As a result, we could achieve the power conversion efficiency of 3.33% at Schottky junction solar cell. This result indicates that high performance solar cell is successfully fabricated by optimizing the all steps as mentioned above in this work.

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Impedance Spectroscopy Analysis on the LaAlO3/SrxCa1-xTiO3/SrTiO3 Hetero-Oxide Interface System

  • Park, Da-Hee;Kwon, Kyoung-Woo;Park, Chan-Rok;Choi, Yoo-Jin;Bae, Seung-Muk;Baek, Senug-Hyub;Kim, Jin-Sang;Hwang, Jin-Ha
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2015년도 제49회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.188.2-188.2
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    • 2015
  • The presence of the conduction interface in epitaxial $LaAlO_3/SrTiO_3$ thin films has opened up challenging applications which can be expanded to next-generation nano-electronics. The metallic conduction path is associated with two adjacent insulating materials. Such device structure is applicable to frequency-dependent impedance spectroscopy. Impedance spectroscopy allows for simultaneous measurement of resistivity and dielectric constants, systematic identification of the underlying electrical origins, and the estimation of the electrical homogeneity in the corresponding electrical origins. Such unique capability is combined with the intentional control on the interface composition composed of $SrTiO_3$ and $CaTiO_3$, which can be denoted by $SrxCa1-_xTiO_3$. The underlying $Sr_xCa1-_xTiO_3$ interface was deposited using pulsed-laser deposition, followed by the epitaxial $LaAlO_3$ thin films. The platinum electrodes were constructed using metal shadow masks, in order to accommodate 2-point electrode configuration. Impedance spectroscopy was performed as the function of the relative ratio of Sr to Ca. The respective impedance spectra were analyzed in terms of the equivalent circuit models. Furthermore, the impedance spectra were monitored as a function of temperature. The ac-based characterization in the 2-dimensional conduction path supplements the dc-based electrical analysis. The artificial manipulation of the interface composition will be discussed towards the electrical application of 2-dimensional materials to the semiconductor devices in replacement for the current Si-based devices.

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유기 패시베이션 박막이 P3HT:PC61BM 활성층을 갖는 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향 (Effects of Organic Passivation Films on Properties of Polymer Solar Cells with P3HT:PC61BM Active Layers)

  • 이상희;박병민;조양근;장호정;정재진;피재호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.105-110
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    • 2014
  • 재생에너지 광소자로서 스마트 농장 등의 에너지원으로서 고분자 태양전지의 응용이 기대되며 향후 상업화를 위해 효율과 신뢰성 개선이 요구된다. 본 연구에서는 유기 패시베이션 박막을 가지는 헤테로정션 고분자태 전지를 제작하고, 패시베이션 박막이 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 사용된 패시베이션 유기재료로는 폴리비닐알코올과 이크롬산 암모늄을 혼합하여 용해한 후 스핀코팅방법으로 P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al 기판위에 코팅하여 소자를 제작하였다. 제작된 소자구조는 glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al/passivation layer 이며, 140시간 공기 중에 노출 후 전기적 특성을 측정, 비교한 결과, 패시베이션 처리된 고분자 태양전지가 패시베이션 박막 처리되지 않은 소자에 비해 보다 우수한 전기적 특성을 보여주었다. 즉, 패시베이션 처리된 소자의 전력변환효율은 제작직후 3.0%에서 140시간 노출 후 1.3%로 감소한 반면 패시베이션 처리되지 않은 소자의 경우는 동일한 노출조건에서 3.5%에서 0.1%로 급격한 특성저하를 나타내었다.

반폐쇄적인 영산강 하구역 조하대 연성저질의 저서동물 군집 (Community Structure of Macrobenthos in the Subtidal Soft Bottom in Semi- enclosed Youngsan River Estuarine Bay, Southwest Coast of Korea)

  • 임현식;박경양
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.320-332
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    • 1999
  • 목포주변 해역 조하대 연성저질에 서식하는 저서동물의 군집 구조 파악을 목적으로 이 일대에 40개 정점을 설정하고 1995텬 4월부터 1996년 2월까지 각 정점당 3회씩 저서동물을 채집하였다. 조사기간 동안 총 206종의 저서동물이 출현하였으며 이 가운데 다모류가 74종 (전체 출현종수의 약 $36\%$), 연체동물은 60종($29\%$), 갑각류는 51종 ($25\%$)을 차지하였다. 밀도는 1,137개체/$m^2$로서, 연체동물이 601개체/$m^2$(전체 출현밀도의 약 53%), 다모류는 450개체/$m^2$ ($40\%$)로서, 이들 2개 분류군의 밀도가 전체밀도의 약 $93\%$에 달하였다. 생체량 (wet weight, wwt)은 총 65.28gwwt/$m^2$이 출현하였는데, 연체동물이 출현생체량의 약 39%인 25.37 gwwt/$m^2$을 차지하여 상대적으로 우점하였다. 다모류는 17. 61 gwwt/$m^2$($27\%$), 극피동물은 15.53 gwwt/$m^2$($24\%$)를 차지하였다. 하구역 인접한 정점에서는 출현종수, 밀도, 생체량이 상대적으로 낮고 목포항을 중심으로 한 중앙부역에서는 높은 양상이었다. 또한 유기오염 영향이 적은 고하도 외측해역에서는 출현종수, 밀도 생체량이 낮지만 금호 방조제 주변은 이들이 높게 나타남으로서, 외해역은 방조제 건설에 의해 생태계 변동 가능성이 제시되었다. 주요 우점 종은 이 매 패류인 Theora fragilis, 다모류인 Tharyx sp., Poecilochaetus johnsoni, Lumbrineris lontifolia 로서 각각 490개체/$m^2$(전체 밀도의 $43.1\%$), 96개체/$m^2$($8.4\%$), 74개체/$m^2$($6.5\%$), 52개체/$m^2$($4.6\%$)의 밀도였으며, 이들 4개종의 점유율은 전체 밀도의 약 $63\%$에 달하였다. 내만 해역에서 밀도가 높은 종은 T.fragilis, Thayx sp., L. longifolia, Hetero-mastus sp.등이며 만 입구역에서 밀도가 높은 종은 이매패류인 Yoldia johanni 였다. 조사해역은 군집의 종조성 유사도에 의해 내만역, 중앙부역 및 입구역 등 4개 지역으로 구분되었으며, 각지역은 특징적인 군집구조를 나타내었다.

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