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반도체는 왜 단결정이 유리한가2025.05.081. 반도체 물질의 결정 구조 반도체 물질은 비정질, 다결정, 단결정으로 나뉘며, 단결정은 원자 배열이 완벽하게 일정한 규칙을 가지고 있어 경계면이 존재하지 않는다. 이에 반해 다결정은 경계면으로 인해 결함이 발생하여 전자 이동에 방해가 되고, 비정질은 원자 배열이 무작위여서 전자 이동도가 낮다. 2. 단결정 반도체의 장점 단결정 반도체는 에너지 밴드 구조가 균일하여 일괄 공정이 가능하고, 전자 이동이 빨라 고성능 소자, 집적회로, 광소자, 이미지 센서 등에 사용된다. 3. 다결정 및 비정질 반도체의 활용 다결정 실리콘은 디스플레이...2025.05.08
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광운대학교 고체물리 필기자료2025.11.181. 고체의 분류 고체는 결정질, 준결정질, 비정질로 분류된다. 결정질 고체는 원자가 규칙적으로 배열된 구조를 가지며, 비정질 고체는 원자가 무질서하게 배열되어 있다. 고체의 전기적 성질에 따라 도체, 반도체, 절연체로도 분류할 수 있다. 2. 결정 구조 결정 구조는 단결정과 다결정으로 나뉜다. 단결정은 원자가 한 방향으로 규칙적으로 배열된 구조이고, 다결정은 여러 개의 결정 영역이 모여 있는 구조이다. 결정 격자는 격자점과 원자 기저로 구성되며, 결정의 크기와 결정립 경계가 고체의 성질에 영향을 미친다. 3. 비정질 고체 비정질 ...2025.11.18
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이차전지 양극재 합성 실험 예비보고서2025.12.111. 이차전지의 4대 핵심소재 이차전지는 양극재, 음극재, 전해액, 분리막의 4가지 핵심소재로 구성된다. 양극재는 리튬, 니켈, 코발트 등으로 구성되어 배터리의 용량과 전압을 결정하는 핵심재료이다. 음극재는 주로 흑연으로 구성되며 리튬이온을 흡수·방출하여 외부 회로를 통해 전류가 흐르게 한다. 전해액은 양극과 음극 사이에서 리튬이온을 이동시키는 매개체 역할을 하며, 분리막은 양극과 음극의 물리적 접촉으로 인한 전기적 단락을 방지하고 리튬이온의 전극 간 이동을 가능하게 하는 다공성 고분자 필름이다. 2. 양극재의 종류 및 특성 양극재...2025.12.11
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서울여자대학교 유기화학실험 Recrystallization & melting point 결과 레포트2025.01.171. Melting point 순수한 물질의 melting point 와 freezing point 는 통상 1 atm 에서 액상과 고체상이 equilibrium 에 있게 되는 온도를 말한다. 녹는 물질이 순수한 물질이라면 그 물질이 녹는 동안 가열해도 온도가 일정하게 유지되는 일정 온도 구간이 나타난다. 녹는점의 범위는 sample 이 녹기 시작할 때부터 완전히 녹았을 때까지 이고 melting point 는 이 범위 중 최고의 온도이다. Melting point 는 물질 마다 다르기 때문에 그 물질만이 가지는 고유한 물질의 특성...2025.01.17
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금속 할라이드 페로브스카이트 결정 성장 실험2025.12.131. 페로브스카이트(Perovskite) 결정구조 페로브스카이트는 ABX3 구조를 가진 화합물로, A는 1가의 유기 양이온(MA, FA, Cs, Rb 등), B는 2가의 금속 양이온, X는 1가의 할로겐 음이온을 포함한다. 일반적으로 입방 구조로 되어 있으며, 육팔면체 환경의 음이온과 12배위를 하는 A 양이온이 팔면체 환경의 음이온으로 둘러싸여 6배위를 하는 B 양이온보다 크다. 환경에 따라 단위 세포가 뒤틀린 형태나 변형된 형태들도 존재한다. 2. 역온도 결정화(ITC: Inverse Temperature Crystallizat...2025.12.13
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X선 회절(XRD) 실험 예비보고서2025.11.161. X선 회절(X-ray Diffraction, XRD) 높은 에너지의 전자가 금속 양극에 충돌할 때 연속에너지 분포를 가진 X선이 생성된다. 양극 물질의 특성에 따라 특성 X선이 발생하며, 이는 K 외곽 전자가 이온화되고 높은 에너지 준위의 전자가 빈자리를 채우면서 에너지 감소로 인해 발생한다. L→K 전이는 Kα선, M→K 전이는 Kβ선을 생성한다. 단결정을 사용하여 X선을 분석하며, 브래그 산란을 통해 격자면에서의 구조적 간섭을 관찰한다. 2. 브래그 법칙(Bragg's Law) 파장 λ의 X선이 스치는 각 θ 아래에서 단결...2025.11.16
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SEM 분석을 통한 이차전지 양극재 morphology 분석2025.12.111. 주사전자현미경(SEM) 분석 기술 주사전자현미경(SEM)은 전자 광학을 이용하여 물체의 표면을 고해상도로 관찰하는 장비이다. 전자를 이용하여 물체의 표면을 스캔하고 이미지를 생성한다. SEM 측정 시 내부는 진공상태로 유지되며, 가속전압은 0~30 kV까지 조절 가능하다. 일반적으로 10 kV를 사용하며, 원소번호가 작은 경우 20 kV까지 올리기도 한다. 작동전압이 높으면 시료가 손상될 수 있으므로 적절한 전압 설정이 중요하다. 2. 단결정과 다결정 양극재의 형태학적 특성 단결정(single crystal) NCM은 1차 입...2025.12.11
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이차전지 양극재 합성 실험 결과보고서2025.12.111. NMC 양극재 합성 NMC(LiNixMnyCozO2)는 층상 구조의 양극재로 높은 에너지밀도를 가지지만 안정성이 낮다는 단점이 있다. 본 실험에서는 NMC precursor를 이용하여 고체상 합성법으로 다결정과 단결정 양극재를 합성했다. 다결정은 700℃에서 10시간, 단결정은 900℃에서 15시간 열처리하여 산화시켰다. 단결정 합성 시 Li과 NMC precursor의 비를 1.10:1로, 다결정은 1.02:1로 설정하여 고온에서 손실되는 Li을 보충했다. 2. 다결정과 단결정 양극재의 특성 비교 다결정 양극재는 5~18 ㎛...2025.12.11