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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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숭실대학교 신소재공학실험2 단결정 소재 합성 결과보고서2025.01.211. 단결정 소재 합성 이 보고서는 Antisolvent vapor-assisted crystallization (AVC) 방법을 사용하여 CsPbBr3 단결정 전구체 용액을 합성하고 성장시킨 실험 결과를 다루고 있습니다. 실험에서는 전구체 비율(CsBr:PbBr2)과 온도 조건을 변화시켜 단결정 성장에 대한 영향을 분석하였습니다. 실험 결과, CsBr과 PbBr2의 비율이 적절할 때 크기가 크고 직사각형 형태의 페로브스카이트 결정이 생성되었으며, 상온에서 진행한 실험이 40°C에서 진행한 실험보다 결정 크기가 더 크고 뾰족한 직사...2025.01.21
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숭실대학교 신소재공학실험2 단결정 분석 및 용액 합성 결과보고서2025.01.211. XRD (X-ray Diffraction) XRD (X-ray Diffraction)는 결정구조를 분석하는 측정 방법입니다. XRD 장비의 사용 방법을 알아보고 측정 데이터 그래프를 해석하는 것이 실험의 목적입니다. XRD 그래프를 통해 결정 구조 내의 정렬 상태와 회절면을 분석할 수 있습니다. 단결정 상태일 때는 규칙적이고 반복적인 원자 배치로 인해 강한 보강간섭 현상이 나타나 높은 intensity의 peak이 생성됩니다. 반면 무작위 상태에서는 상쇄간섭이 일어나 약한 peak이 나타납니다. 2. CsPbBr3 단결정 구조...2025.01.21
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XRD 실험보고서 레포트2025.05.121. XRD (X-ray Diffractometer) XRD(X-ray Diffractometer)는 고속의 전자가 target 원자와 충돌하여 발생 시킨 특성 X선을 사용하여 시료를 분석하는 장치를 말한다. XRD에 사용 되는 특성 X선은 입사되는 고속의 전자가 target 원자의 내각 전자를 여기 시키면 외각의 전자가 내각에 있는 빈자리를 채울 때 전이된 전자의 에너지 준위 차이만큼의 에너지를 가지는 X-선을 의미한다. 특성 X선은 target 물질에 따라 고유의 파장을 가지므로 XRD 분석에 이용된다. 2. 브래그 법칙 XRD...2025.05.12
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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
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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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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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숭실대학교 신소재공학실험2 단결정 분석 및 용액 합성 예비보고서2025.01.211. Bragg's law 브래그의 법칙은 빛의 회절 및 반사와 관련된 법칙으로, 결정 고체 내부를 이루는 원자들에 X-ray의 회절을 통해 반사된 X선이 특정 패턴을 생성한다는 것을 발견하여 제안되어진 법칙입니다. 결정은 규칙적인 배열의 구조를 가지고 있어, 다양한 각도로 일정한 파장의 빛을 비추면 어느 각도에서는 반사가 강한 빛으로 일어나지만 다른 각도에서는 반사가 일어나지 않습니다. 이는 결정을 구성하는 원자에 의해 산란된 빛이 결정의 구조 반복에 의해 강해지거나 약해지기 때문입니다. 브래그의 법칙은 빛의 파장, 결정 구조의 ...2025.01.21
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