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Synthesis and Optical Properties of CdSe Quantum Dots2025.05.101. 양자점의 합성 및 광학적 특성 이 실험에서는 CdSe 나노 입자를 합성하고 그 광학적 특성을 관찰하였다. 나노 크기의 반도체 입자에서는 양자구속효과로 인해 에너지 준위가 불연속적으로 나타나며, 입자 크기에 따라 흡수 및 발광 스펙트럼이 변화한다. 고온에서 CdSe 전구체를 반응시켜 시간에 따라 입자 크기가 증가하도록 하였고, 이에 따른 흡광 및 발광 스펙트럼의 변화를 관찰하였다. 또한 particle in a box model과 empirical formula를 이용하여 입자 크기를 계산하고, 농도 변화도 확인하였다. 1. 양...2025.05.10
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Quantum dot synthesis(양자점 합성) 결과보고서2025.01.171. 양자점 합성 이번 실험은 성장시간을 다르게 한 5개의 CdSe 양자점을 합성한 후 size에 따른 분광 특성을 알아보는 실험이다. 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 초미세 반도체 입자이다. Nano particle은 광학적 효과를 관찰할 수 있다. 에너지 준위가 비연속적으로 양자화되며 quantum size가 작아짐에 따라 band gap이 증가한다. 이러한 나노 입자의 크기의 변화에 의한 성질의 변화는 양자구속효과를 의미한다. 2. 양자구속효과 양자구속효과란 입자가 수십 나노미터 이하인 경우, 전자가 공간 ...2025.01.17
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나노 반도체입자의 분광학적 성질(예비보고서)2025.05.131. 나노 반도체입자의 분광학적 성질 실험을 통해 반도체 나노입자를 합성하고 그 분광학적 성질을 관찰하여 크기와 분광학적 성질 사이의 관계를 알아보고자 한다. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 개념을 이용하여 나노 크기의 반도체 입자에서 나타나는 양자구속 효과를 설명할 수 있다. 역미셀 구조를 이용하여 나노입자의 크기를 조절할 수 있다. 2. 반도체 물질의 에너지 준위와 band gap 원자 내 전자의 에너지 준위와 분자 내 전자의 에너지 준위를 설명할 수 있다. 고체 물질에서 나타나는 에너지 준위 구조인 valence ...2025.05.13
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금 나노입자의 합성 결과보고서2025.01.161. 금 나노입자 합성 금 나노입자 합성 실험을 2주에 걸쳐 진행했으며, 시약 첨가에 따른 색변화를 관찰했다. 첫 번째 주 실험에서는 1%(w/w) HAuCl4 3H2O 수용액에 38.8nM trisodium citrate를 섞어 금 나노입자를 합성했고, 이 과정에서 파란색 → 검정색 순으로 색변화가 일어났다. 이는 표면 플라즈몬 공명 현상과 금속 나노입자의 양자 구속 효과로 설명할 수 있다. 두 번째 주 실험에서는 합성된 금 나노입자 용액에 1M NaCl 수용액을 첨가하여 용액의 변화를 관찰했는데, NaCl 첨가 후 용액이 검정색...2025.01.16
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화학실험기법2) Synthesis and Optical Properties of CdSe Quantum Dots2025.01.111. CdSe 양자점의 합성 및 광학적 특성 본 실험에서는 CdSe 나노 입자를 합성하고 그 광학적 특성을 조사했다. 양자점은 분자나 bulk semiconductor와는 달리 Quantum Size Effect를 보이며 특이한 광학적 성질을 보였다. 반응 시간이 길어질수록 양자점의 크기가 커지고, 이에 따라 최대 흡광 및 발광 파장이 더 긴 파장으로 나타났다. 양자점의 크기 변화로 인한 광학적 특성의 변화는 양자 구속 효과에 기인하며, 양자점의 크기가 커질수록 Band gap이 줄어들어 red shift 현상이 나타났다. 실험에서...2025.01.11
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양자점 합성 및 분광 특성 분석2025.01.281. 양자점 양자점은 지름이 2-10nm에 불과한 반도체 입자로 특이한 전기적*광학적 성질을 지닌 입자이다. 양자점의 크기와 모양은 반응 시간과 조건에 따라 제어 가능하다. 양자구속 효과로 인해 양자점(공간)의 크기가 작아질수록 전자의 에너지 상태가 높아지고 넓은 띠 에너지를 갖게 된다. 따라서 양자점의 크기가 커질수록 긴 파장을 갖는 가시광선을 방출하는 적색 편이(red shift)가 된다. 2. 엑시톤 엑시톤이란 반도체 또는 절연체 속에서 electron과 electron hole이 정전기적 쿨롱힘에 의해 서로 결합된 중성입자이...2025.01.28
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[물리화학실험A+] Particle in a box 결과보고서2025.01.171. 가시광선 영역 염료 흡수 스펙트럼 이번 실험은 가시광선 영역에서 염료의 흡수 스펙트럼을 측정하고 conjugation된 사슬 길이에 따른 최대 흡수 파장을 관찰하여 양자역학적 에너지와 파동함수를 통해 particle in a box와 연관시켜보는 실험입니다. 모든 움직이는 입자는 파동 성질을 가지고 있으며 이 식을 이용해 전자기 복사에 일치하는 최소의 에너지를 증명할 수 있습니다. 2. 양자역학적 에너지와 파동함수 이번 실험은 가시광선 영역에서 염료의 흡수 스펙트럼을 측정하고 conjugation된 사슬 길이에 따른 최대 흡수...2025.01.17
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CH3NH3PbI3 Perovskite Nano Quantum Dots 실험보고서2025.05.061. Perovskite 구조 Perovskite 구조는 A: 무기 양이온, B: 금속 양이온, C: 할로겐 음이온으로 이루어진 화학식 ABX3를 따르는 결정 구조를 가진 물질이다. 이상적인 구조는 음이온 팔면체에 둘러싸인 6중배위의 B양이온과, 12중 육팔면체 배위의 A 양이온을 갖는다. 여기서 전이금속 양이온은 전자 전도성을 가지게 한다. 다양한 양이온이 이 구조에 들어갈 수 있어서 다양한 재료 공학 물질로의 개발이 가능하다. 2. Quantum Dots Quantum Dots은 10nm 미만 크기의 반도체 결정체 입자를 말한다...2025.05.06
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나노입자(Perovskite Quantum dots)의 분광학적 성질2025.05.031. Quantum dot의 형성 메커니즘 Quantum dot 입자의 크기가 수 nm 수준으로 작아지면 전기·광학적 성질이 크게 변화한다. 이러한 초미세 반도체 나노 입자를 양자점 또는 퀀텀닷이라고 한다. 양자점은 물질의 종류를 달리하지 않고 입자의 크기만을 조절하여 빛이 흡수되거나 방출되는 진동수 및 파장을 효율적으로 변화시킬 수 있다. 이는 양자제한효과에 의한 것으로, 입자 크기가 작을수록 밴드갭이 커져 단파장의 빛을 방출하게 된다. 2. Quantum dot의 광학적 성질 반도체에서 원자가 띠의 전자가 특정한 영역의 빛을 흡...2025.05.03
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[A+ 보장] LED의 특성 분석2025.05.111. LED의 전류-전압 특성 LED의 전류-전압 특성 그래프를 통해 소자별 문턱전압을 확인할 수 있으며, 일반적으로 파장이 짧을수록 문턱전압이 높다는 사실을 확인할 수 있다. 전류-전압의 log scale 그래프에서는 쇼클리 방정식을 통해 1차 함수로 근사되지만, 실제 실험 그래프에서는 1차 함수가 아님을 확인할 수 있다. 2. LED의 광출력-전류 특성 인가 전류 대비 출력 전류의 그래프에서는 일반적으로 선형영역에서 인가 전류대비 출력 전류를 확인할 수 있었고, 555nm에서는 선형영역을 넘어 포화영역에 해당하는 부분이 일부 확...2025.05.11
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