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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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유기태양광전지 제작 및 분석 (결과)2025.05.121. 유기태양광전지 제작 및 분석 실험 결과 및 고찰에 따르면, 스핀코팅 공정 조건에 따라 유기태양광전지의 전류-전압 특성, 양자효율, 반사율 등이 달라지는 것을 확인할 수 있었다. 스핀 속도가 빨라질수록 박막 두께가 얇아지면서 전류밀도가 증가하고 직렬 저항이 감소하여 광전변환효율이 향상되는 경향을 보였다. 다만 1200rpm의 경우 예외적인 결과를 나타냈다. 또한 박막 두께에 따른 광학적 간섭 효과로 인해 흡수 스펙트럼과 다른 양자효율 특성이 관찰되었다. 이를 통해 유기태양광전지의 제작 및 분석 과정에서 다양한 요인들이 성능에 영...2025.05.12
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원자의 방출 스펙트럼2025.05.021. 에너지 준위 에너지 준위(energy level)는 양자 역학의 지배를 받는 계인 원자, 분자 내의 입자들인 전자, 양성자, 중성자가 가질 수 있는 연속적이지 않은 에너지값들을 의미한다. 원자와 분자의 선 스펙트럼 현상뿐 아니라 화학 반응 등은 모두 전자에 의한 현상들이다. 2. 전자전이 전자전이(electronic transition)는 원자와 분자 등의 입자 내 전자의 배치 상태가 다르게 변화하는 것, 다시 말해, 내부의 전자가 에너지 준위가 전과는 다른 에너지 준위로 변화하는 것을 의미한다. 3. 바닥상태 바닥상태(gro...2025.05.02
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반도체 나노입자(CdS, ZnS)의 분광학적 성질2025.05.151. 반도체 나노입자 이번 실험은 CdS, ZnS의 나노입자를 역미셀방법으로 합성하여 UV-vis 분광기로 측정된 흡광도를 이용해 band gap energy를 구하여 나노 입자크기를 계산해 보는 실험을 진행하였다. 역미셀 용액을 제조 할때에는 AOT 계면활성제를 넣어주었다. AOT 계면활성제는 수분이 함유된 알칼리 금속이온의 화합물로, AOT 분자가 수분과 반응하여 형성되는 나노미세 크기의 물방울을 안정화시켜 역미셀이 만들어지기 때문이다. 이후 산소를 제거하기 위하여 질소기체를 넣어 주었다. 만든 역미셀 용액 (w=5. w=10)...2025.05.15
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[기하광학 실험 A+] 박막 굴절률 측정 및 반사방지막 설계 실험2025.01.191. Fresnel 방정식 Fresnel 방정식은 물질의 굴절률이 빛의 반사율에 미치는 영향을 설명하는 수학적 모델입니다. 이 방정식은 편광 모드, 입사각, 물질의 굴절률 등을 고려하여 반사율과 투과율을 계산할 수 있습니다. 2. 반사방지막 설계 반사방지막은 물질의 굴절률 차이로 인한 반사를 최소화하기 위해 설계됩니다. 실험에서는 450nm, 550nm, 650nm의 세 가지 파장에 대해 반사방지막을 설계하고 Fresnel 방정식을 이용하여 반사율을 계산합니다. 3. 박막 굴절률 측정 실험에서는 spectrophotometer를 사...2025.01.19
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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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Synthesis and Optical Properties of Quantum Dots2025.01.241. CdSe 양자점 나노결정의 합성 본 실험에서는 서로 다른 크기의 CdSe 양자점 나노결정을 합성하였다. 합성 과정은 전구체의 고온 열분해에 이어 계면활성제의 존재 하에서 입자의 핵 생성 및 성장을 통해 이루어졌다. 합성된 CdSe 양자점의 크기는 약 1.8nm~8.0nm 범위였다. 2. CdSe 양자점의 광학적 특성 분석 합성한 CdSe 양자점의 광학적 특성을 분석하기 위해 실내등과 UV 램프 아래에서의 색깔 관찰, 흡수 및 방출 스펙트럼 측정을 수행하였다. 그 결과, 반응 시간이 길어질수록 양자점의 크기가 증가하여 흡수 및 ...2025.01.24
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A+ 물리화학실험-Raman spectroscopy(라만 분광법)실험 보고서2025.01.101. IR과 Raman spectroscopy IR과 Raman spectroscopy는 분자의 진동운동을 이용하여 분자 구조를 분석하는 기본 원리가 같다. 분자의 대칭성에 따라 특정한 진동운동이 IR 또는 Raman 스펙트럼 하나에서만 나타나거나 IR과 Raman 스펙트럼에서 같이 나타나지만 피크의 세기가 다르기 때문에 두 분광법은 상호 보완적으로 사용된다. 2. Raman Scattering의 원리 복사선이 물질을 투과할 때 복사선의 진동하는 전기장은 물질 중의 전자들이 핵을 중심으로 진동을 하게 하여 주기적인 편극이 일어나게 ...2025.01.10
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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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염료를 이용한 화학적 에너지 소자 제작 실험(DSSC)2025.01.121. TiO2 페이스트 제조 TiO2 페이스트를 제조할 때 에틸렌글리콜을 첨가하는 것이 효과적이었다. 에틸렌글리콜을 페이스트에 넣은 경우와 전해질에 넣은 경우를 비교했을 때, 페이스트에 넣은 경우가 더 높은 전압을 나타냈다. 2. 염료 추출 및 특성 분석 블루베리 염료의 경우 에탄올을 첨가하여 추출하는 것이 더 효과적이었다. UV-vis 분석 결과 에탄올을 첨가한 염료가 가시광선 영역에서 더 높은 흡수를 보였다. 흑미 염료는 자외선 영역과 가시광선 영역에서 모두 높은 흡수를 나타내어 염료로 더 적합한 것으로 판단된다. 3. 태양전지...2025.01.12
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