• 제목/요약/키워드: Spatial confinement

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Applications of XPS and SIMS for the development of Si quantum dot solar cell

  • 김경중;홍승휘;김용성;이우;김영헌;서세영;장종식;신동희;최석호
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.297-297
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    • 2010
  • Precise control of the position and density of doping elements at the nanoscale is becoming a central issue for realizing state-of-the-art silicon-based optoelectronic devices. As dimensions are scaled down to take benefits from the quantum confinement effect, however, the presence of interfaces and the nature of materials adjacent to silicon turn out to be important and govern the physical properties. Utilization of visible light is a promising method to overcome the efficiency limit of the crystalline Si solar cells. Si quantum dots (QDs) have been proposed as an emission source of visible light, which is based on the quantum confinement effect. Light emission in the visible wavelength has been reported by controlling the size and density of Si QDs embedded within various types of insulating matrix. For the realization of all-Si QD solar cells with homojunctions, it is prerequisite not only to optimize the impurity doping for both p- and n-type Si QDs, but also to construct p-n homojunctions between them. In this study, XPS and SIMS were used for the development of p-type and n-type Si quantum dot solar cells. The stoichiometry of SiOx layers were controlled by in-situ XPS analysis and the concentration of B and P by SIMS for the activated doping in Si nano structures. Especially, it has been experimentally evidenced that boron atoms in silicon nanostructures confined in SiO2 matrix can segregate into the Si/$SiO_2$ interfaces and the Si bulk forming a distinct bimodal spatial distribution. By performing quantitative analysis and theoretical modelling, it has been found that boron incorporated into the four-fold Si crystal lattice can have electrical activity. Based on these findings, p-type Si quantum dot solar cell with the energy-conversion efficiency of 10.2% was realized from a [B-doped $SiO_{1.2}$(2 nm)/$SiO_2(2\;nm)]^{25}$ superlattice film with a B doping level of $4.0{\times}10^{20}\;atoms/cm^2$.

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H-형태 소형 개구를 가진 직사각형 도파관 탐침의 공진 투과 (Resonant Transmission of a Rectangular Waveguide Probe with H-type Small Aperture)

  • 고지환;조영기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1198-1204
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    • 2013
  • 근접장 마이크로파 현미경에 사용되는 도파관 탐침 구조에 대해 기존의 폭이 좁은 사각형 개구를 대신하여 H-형태 개구 구조를 제안하였고, 두 구조의 성능 평가지표로서 투과 효율과 스팟 크기를 비교 분석하였다. 비교결과로 투과 효율은 비슷하였지만, 스팟 크기 면에서는 H-형태 개구 구조가 훨씬 작아서 해상도 측면에서 개선된 형태의 탐침 구조로 사용될 수 있음을 확인하였다. 이런 H-형태 개구의 이점을 이용하면 광 정보 저장, 나노리소그래픽, 나노 현미경과 같은 근접장 광학 장치가 상당히 성능 개선될 것이다. 또한, 도파관 탐침에 공진기가 부착된 구조에서 투과 효율이 향상됨을 확인하였다.

Diels-Alder Cycloaddition of Cyclopentadiene with Ethylacrylate Catalyzed by Mesoporous Al-MCM-48 and Al-MCM-41 Catalysts

  • Shon, Jeong-Kuk;Sim, Jae-Yi;Thakur, Santosh Singh;Ko, Eun-Mi;Kong, Soo-Sung;Choi, Ji-Yun;Kang, Min;Senapati, Bidyut Kumar;Choi, Doo-Seoung;Ryu, Do-Hyun;Kim, Ji-Man
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권10호
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    • pp.1993-1997
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    • 2008
  • In the present work, Diels-Alder reaction of cyclopentadiene with ethylacrylate has been carried out by using two types of mesoporous solid acid catalysts (Al-MCM-41, Al-MCM-48) with different pore structures. The specific topology of Al-MCM-48 (cubic Ia3d structure composed of two independent 3-D channel systems) exhibit higher activity and stereo-control than those of Al-MCM-41 (hexagonal packing of 1-D channels). The physical properties of Al-MCM-48 catalyst, such as high accessibility of reactants to the acid sites, spatial confinement in the nanoscopic reactors, and 3-D channel network structure that are effective adsorption and diffusion of reactants, play a crucial role in the present study.

CsPbBr3-SiO2 복합 나노입자의 소결 조건 연구 (Calcination Condition of CsPbBr3-SiO2 Composite Nanoparticles)

  • 전민기;레자울 카비르;알타바즈 키라코시안;최지훈
    • Composites Research
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    • 제35권4호
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    • pp.298-302
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    • 2022
  • 할라이드 페로브스카이트 물질은 우수한 광전특성으로 인해 차세대 디스플레이에 응용시킬 물질로서 주목받고 있다. 본 연구에서는 다공성 SiO2 나노입자의 기공 내부에서 제한시킨 결정 성장을 통하여 할라이드 페로브스카이트의 안정성 문제를 해결한, CsPbBr3의 새로운 소결법을 제안한다. 최적의 소결 조건에서 소결된 CsPbBr3-SiO2 나노입자는 515 nm의 발광 피크를 나타낸다. CsPbBr3-SiO2 나노입자는 소결 과정 중 닫힌 기공에 말미암아 몇 종의 극성 용매 속에서도 안정적으로 발광 특성을 유지할 수 있었으며, 이는 디스플레이용 색변환 필름으로서의 응용 가능성을 보여준다.

철근콘크리트 특수모멘트골조의 보-기둥 접합부 실험체의 내진성능평가 (Seismic Evaluation of Beam-Column Joint Specimens of RC Special Moment Frames)

  • 이기학;석근영;정찬우;신영식;강주원
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제8권2호
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    • pp.85-93
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    • 2008
  • 본 연구는 철근콘크리트 특수모멘트골조(SMF)내 보-기둥 접합부의 비탄성 회전능력에 대한 연구결과를 조사한 것이다. 모든 실험체들은 ACI 318-02에 정의된 설계 및 세부지침에 따라 특수모멘트골조로 분류되었다. AISC(2002)기준에서 모멘트골조의 접합부에 대한 내진성능의 만족 기준을 이용하여 보-기둥 접합부를 평가하였다. 총 39개의 실험체들에 대해 자세하게 조사되었다. 특수모멘트골조에 대한 내진설계기준을 만족하는 대부분의 접합부들은 3%의 소성회전까지 휨강도의 심각한 감소 없이 연성이 유지되었다. 이는 특수모멘트골조 접합부들에 대한 엄격한 콘크리트 내진설계 규정에 따른 것으로 조사되었다. 접합부내의 횡방향 보의 존재는 보-기둥 접합부의 구속력과 전단에 대한 저항성을 증가시킨 것으로 조사되었다 접합부 전단응력에 대한 ACI 328-02 제한조건을 만족하는 모든 특수모멘트골조의 접합부들은 요구되는 내진성능을 만족하는 것으로 나타났다.

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