Size-controlled lead sulfide (PbS) quantum dots were synthesized by the typical hot injection method using oleic acid (OA) as the stabilizing agent. Subsequently, the ligand exchange reaction between OA and thioacetic acid (TAA) was employed to obtain TAA-capped PbS quantum dots (PbS-TAA QDs). The condensation reaction of the TAA ligands on the surfaces of the QDs enhanced the conductivity of the PbS-TAA QDs thin films by about 2-4 orders of magnitude, as compared with that of the PbS-OA QDs thin films. The electron transport mechanism of the PbS-TAA QDs thin films was investigated by current-voltage (I-V) measurements at different temperatures in the range of 293 K-473 K. We found that the charge transport was due to sequential tunneling of charge carriers via the QDs, resulting in the thermally activated hopping process of Arrhenius behavior.
Ion implantation provides a unique way to modify the mechanical, optical and electrical properties of polymer by depositing the energy of ions in the material on the atomic scale. Implantation of ions into the polymers generally leads to a radiation damage, which, in many cases, modifies the properties of the surface and bulk of the material. These modifications result from the changes of the chemical structure caused in their turn by changing the chemical bonding when the incident ions cut the polymer chains, breaks covalent bonds, promotes cross-linking, and liberates certain volatile species. We studied the relation among the linear energy transfer (LET) and changes of surface microstructure and surface resistivity on PPS material using the high current ion implantation technology The surface resistivity of nitrogen implanted PPS decreased to $10^{7}{\Omega}/cm^{2}$ due to the chain scission, cross linking, ${\pi}$ electron creation and mobility increase. In this case, the surface conductivity depend on the 1-dimensional hopping mechanism.
Nath, K. Amar;Prasad, K.;Chandra, K.P.;Kulkarni, A.R.
Advances in materials Research
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제2권2호
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pp.119-131
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2013
Impedance and electrical conduction studies of $Ba(Nd_{1/2}Nb_{1/2})O_3$ ceramic prepared using conventional high temperature solid-state reaction technique are presented. The crystal symmetry, space group and unit cell dimensions were estimated using Rietveld analysis. X-ray diffraction analysis indicated the formation of a single-phase cubic structure with space group $Pm\bar{3}m$. Energy dispersive X-ray analysis and scanning electron microscopy studies were carried to study the quality and purity of compound. The circuit model fittings were carried out using the impedance data to find the correlation between the response of real system and idealized model electrical circuit. Complex impedance analyses suggested the dielectric relaxation to be of non-Debye type and negative temperature coefficient of resistance character. The correlated barrier hopping model was employed to successfully explain the mechanism of charge transport in $Ba(Nd_{1/2}Nb_{1/2})O_3$. The ac conductivity data were used to evaluate the density of states at Fermi level, minimum hopping length and apparent activation energy.
산업용으로 이용하는 대면적 그래핀 시트는 주로 Cu foil 위에서 화학증기증착법(chemical vapor deposition, CVD)을 이용하여 성장된다. 그러나 모든 면적에서 균일하게 성장되는 것은 아니므로, 품질이 불만족스러운 그래핀 필름을 제외시키는 과정이 필수적으로 요구된다. 비침습적인 반사형 광학적인 방법을 사용하면, 그래핀의 성장프로세스 도중이나 성장 후에 빠르고 편리하게 분류할 수 있다. 본 논문에서는 국소적인 그래핀 필름의 파장별 반사 대비율(reflectance contrast)이 그래핀의 품질과 밀접한 관련이 있어 품질이 불만족스러운 그래핀 필름을 제외시키는 데에 효과적인 데이터로 이용될 수 있음을 밝혔다. 파장별 반사 대비율을 계산하기 위해서, 화학적 퍼텐셜(chemical potential)과 전자간 널뛰기(hopping) 에너지, 그리고 온도 등의 요소가 성장된 그래핀의 광학적 반사 대비율에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다.
Dye-sensitized solar cells (DSSCs) have been widely investigated as a next-generation solar cell because of their simple structure and low manufacturing cost. The $TiO_2$ film with thickness of $8{\sim}10{\mu}m$, which consists of nanoparticles, acts as both a scaffold with a high surface-to-volume ratio for the dye loading and a pathway to remove the electrons. However, charge carriers have to move across many particle boundaries by a hopping mechanism. So, one dimensional nanostructures such as nanotubes, nanorods and nanowires should improve charge carrier transportation by providing a facile direct electron pathway and lowering the diffusion resistance. However, the efficiencies of DSSCs using one dimensional nanostructures are less than the $TiO_2$ nanoparticle-based DSSCs. In this work, the patterned $TiO_2$ film with thickness of $3{\mu}m$ was deposited using photolithography process to decrease of electron pathway and increase of surface area and transmittance of $TiO_2$ films. Properties of the patterned $TiO_2$ films were investigated by various analysis method such as X-ray diffraction, field emission scanning electron microscopy (FESEM) and UV-visible spectrophotometer.
유리 형성제로 $B_{2}O_{3}$를 사용하고 CuO를 첨가한 vanadate계 3성분계 유리의 전기적 특성을 조사하였다. 각 조성별 결정화온도에서 열처리 시간을 다르게 하여 생성되는 결정상을 조사 하였으며, 결정화 특성에 따른 직류 전기 전도도의 변화를 분헉하였다. 생성 결정물은 XRD 분석결과 $V_{2}O_{5},\;{\alpha}-CuV_{2}O_{6}$로 판명 되었으며, 열처리 시간에 따라 $V_{2}O_{5}\;와\;{\beta}-CuV_{2}O_6$의 결정화도는 별다른 변화가 없었으나 ${\alpha}-CuV_{2}O_{6}$의 결정화도는 크게 변화하였고 ${\alpha}-CuV_{2}O_{6}$의 결정화도 증가에 따라 전기 전도도가 증가 하였다. 전기 전도도는 상온(303K)에서 유리 조성을 변화시켜 $10^{-2}~-10^{-4}{\Omega}^{-1}cm^{-1}$ 범위로 조절될수 있었다. $V_{2}O_{5}$ 함량이 증가할수록, 염기도($CuO/B_{2}O_{3}$)가 감소할수록 전기 전도도가 증가 하였다. 이 유리의 charge carrier는 전자인 n-type 반도체임이 seebeck coefficient 측정결과 판명되었으며, 전자 전도에 대한 활성화 에너지는 0.098-0.124eV로 계산되어졌다. 측정 온도인 $30~200^{\circ}C$에서 small polaron hopping conduction이 발생함이 관찰되었고, variable range hopping은 보이지 않았다.
열처리 방식을 통하여 형성된 FePt 나노 입자를 사용하는 자기 양자점 소자를 제작하고, 전기적 및 자기적 특성을 연구하였다. FePt 자기 양자점 터널링 소자는 p 형 Si 기판 상부에 약 20 nm의 $SiO_2$ 터널 절연막을 형성하고 FePt 박막을 3 nm 두께로 증착한 후에 열처리 방식을 이용하여 8~15 nm 크기의 양자점을 갖는 구조이다. 터널링 소자의 전류-전압 특성을 자기장과 온도 변화에 따라 관찰하였고 특히, 저온에서 비선형적인 전류-전압 곡선을 확인하였으며 이러한 단전자 수송현상을 전자의 hopping 모델과 양자점의 터널링 현상을 이용하여 설명하였다. FePt 양자점 터널링 소자는 20 K에서 터널링 현상을 보였으며, 양단에 가해준 전압과 관계없이 외부 자기장이 증가할수록 음의 자기저항이 커지는 현상을 관찰하였고, 9,000 G에서 약 26.2 %의 자기저항 비를 확인하였다.
Fe O 와 V O 를 적당한 mole비로 혼합하여 H -CO 분위기 중 1,100℃에서 10시간씩 5∼6회 반복소성하여 Fe V O Spinel을 제조하였다. 제조된 시편의 온도에 대한 저항률을 측정하고 이로부터 활성화에너지를 구해서 시편의 도전기구를 고찰하고, x, 주위온도, 시편의 두께 및 인가전압 상승률에 대한 I-V 특성곡선을 얻어서 부성저항 발생기구의 해명을 시도하였다. Fe V -O spinel의 도전은 주로 B자리의 Fe 와 F 사이의 전자 hopping에 기인되며, 부성저항은 filament형의 통전로에 기인되는 열적현상이라 생각된다.
Li[Ni,Mn,Co]O$_2$ electrode has been studied by $\^$7/Li MAS NMR. A sharp resonance at -1 ppm and a very broad resonance at approximately 400 ppm are assigned to the Li ions in Co-only environment and Ni/Mn(Co) environment, respectively, indicating a segragation of Co ions and Ni/Mn ions. Different temperature behavior of the peak position is observed for Co-only environment and Ni/Mn(Co) environment. Oxidation of Ni ions is involved during the entire charging process. At high temperature, a peak narrowing caused by the electron hopping is observed.
We synthesized polypyrrole (PPy) by electrolysis of the pyrrole monomer solution containing support electrolyte KCl and/or p-toluene sulfonic acid sodium salt (p-TS). The electrochemical behavior was investigated using cyclic voltammetry and AC impedance. In the case of using electrolyte p-TS, the redox potential was about -0.3 V vs. Ag/AgCl reference electrode, while the potential was about 0 V for using electrolyte KCl. It is considered as the backbone forms a queue effectively by doping p-T S. Therefore, it is possible to be arranged regularly. That leads to improvement in the electron hopping. The AC impedance plot gave a hint of betterment of mass transport. PPy doped with p-TS has improved in mass transport, or diffusion. That is because the PPy doped with p-TS has a good orientation, and is more porous than PPy with KCl.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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