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나노 반도체입자의 분광학적 성질2025.01.121. Band theory 물질을 이루는 원자 내부의 전자는 가질 수 있을 수 있는 상태의 에너지가 정해져 있는데 양자역학에 따르면 이 에너지는 불연속적인 값을 갖게 된다. 전자가 있을 수 있는 에너지 위치를 에너지 띠라고 하고 전자가 있을 수 없는 위치를 띠 틈이라고 한다. 에너지 띠 중에서 전자가 채워져 있는 에너지 띠를 Valence band(원자가띠)라고 하고 전자가 존재하지 않는 에너지 띠를 Conduction band(전도띠)라고 한다. 띠 틈의 크기에 따라 물질의 종류를 나눌 수 있다. 2. 양자 사이즈 효과 (양자 갇...2025.01.12
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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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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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화학실험기법2_exp1. Synthesis and Optical Properties of CdSe Quantum Dots2025.01.211. 양자점(Quantum Dot) 양자점은 입자의 지름이 나노미터 단위 이하의 크기를 가지는 반도체 나노 입자를 말한다. 양자점은 입자의 크기별로 다양한 색을 나타내며 독특한 특성을 보여 최근 바이오 센서, 디스플레이 등의 여러 첨단 분야에 사용되고 있다. 입자의 크기가 작아질수록 파장은 짧아지고 더 높은 에너지를 가지며 색깔은 초록색-노란색에서 주황색-빨간색으로, 형광은 파란색에서 노란색으로 변한다. 이는 band gap과 관련이 있다. 2. Band Gap Band gap (Eg)는 HOMO-LUMO energy gap으로 알...2025.01.21
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나노 반도체 입자의 분광학적 성질 실험보고서2025.01.101. 미셀과 역미셀 계면활성제가 일정 농도 이상에서 모인 집합체인 미셀은 소수성 부분이 핵을 형성하고 친수성 부분이 물과 닿는 표면을 형성한다. 반대로 계면활성제가 유기 용매에 녹는 경우에는 친수성 부분이 핵을 형성하고 소수성 부분이 유기 용매가 닿는 표면을 형성하는 역미셀이 생성된다. 역미셀은 나노입자들이 뭉쳐서 침전되는 것을 막고 첨가한 물의 양에 따라 역미셀의 크기를 조절함으로써 만들고자 하는 나노입자의 크기를 생성할 수 있게 해준다. 2. 띠구조(Band Structure) 고체 내에서 원자 수가 많기 때문에 궤도 함수의 수...2025.01.10
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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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나노재료공학 중간레포트2025.05.051. 분자간력 금속결합, 이온결합, 공유결합, 배위결합, van der Waals force, 소수성 상호작용, 수소결합, 용매화력에 대해 조사하였습니다. 금속결합은 금속 원자들 사이의 결합이며, 이온결합은 양이온과 음이온 사이의 정전기적 인력입니다. 공유결합은 비금속 원소들이 전자를 공유하여 결합하는 것이고, 배위결합은 전자를 일방적으로 공유하는 결합입니다. van der Waals force는 무극성 물질 사이의 분산력이며, 소수성 상호작용은 물과 소수성 물질 간의 약한 화합결합입니다. 수소결합은 극성 분자 사이의 강한 상호작용...2025.05.05
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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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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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[일반화학실험]은 나노 입자 만들기2025.01.131. 금속 나노 입자의 특성과 합성 방법 실험을 통해 콜로이드 형태의 은 나노 입자를 합성하고 색 변화를 관찰하여 콜로이드의 특성을 이해할 수 있다. 은 나노 입자는 NaBH4에 의해 둘러싸여 정전기적 반발력으로 콜로이드 상태를 형성한다. 나노 입자는 크기에 따라 광학적, 물리적, 화학적, 전자적 특성이 달라진다. 2. 콜로이드의 특성 콜로이드는 1-1000nm 크기의 미립자가 다른 물질에 분산된 상태로, 분산질과 분산매에 따라 다양한 형태로 존재한다. 콜로이드 용액에 빛을 비추면 틴들 효과로 빛이 산란되어 보이며, 콜로이드 입자의...2025.01.13
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