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        다양한 온도 조건에서의 ZnS:Mn/ZnS 코어-쉘 양자점의 합성 및 광 특성에 관한 연구

        이재욱,황청수,Lee, Jae-Woog,Hwang, Cheong-Soo 대한화학회 2009 대한화학회지 Vol.53 No.6

        본 논문에서는 ZnS:Mn/ZnS 코어-쉘 양자점을 유기금속전구체의 열분해 방법으로 합성하였다. 쉘의 형성온도를 135$^{\circ}C$로 고정한 반면 코어 나노입자의 합성 온도 조건을 다양화 하여 각 조건하에서 형성된 양자점들의 특성을 조사하였다. 실험을 통해 얻은 양자점들은 UV-Vis, 액체 photoluminescence (PL) spectroscopy 방법으로 광 특성을 조사하였으며, 또한 XRD, HR-TEM, 및 EDXS 분석으로 입자크기와 조성 등을 측정하였다. 실험 결과 가장 좋은 광 특성을 보인 나노입자의 합성조건은 코어와 쉘 모두 135$^{\circ}C$인 것으로 밝혀 졌으며, 이 조건에서 얻은 양자점은 583 nm 의 PL 발광 피이크와 42.15%의 높은 양자효율을 나타내었다. HR-TEM 으로 측정한 ZnS:Mn/ZnS 양자점의 평균 입자크기는 지름이 약 4.0 - 5.4 nm 정도였으며, 특히 150$^{\circ}C$의 온도 조건에서는 타원형의 입자가 형성되는 것이 관찰되었다. ZnS:Mn/ZnS core-shell quantum dots (QDs), were synthesized via a thermal decomposition reaction of organometallic precursors in a hot solvent mixture. The synthetic conditions of the quantum dots were monitored at various reaction temperatures for the core formation, while the shell formation temperature was fixed at 135$^{\circ}C$. The obtained colloidal nanocrystals at corresponding temperatures were characterized by UV-Vis, solution photoluminescence (PL) spectroscopies, and further obtained powders were characterized by XRD, HR-TEM, and EDXS analyses. The synthetic temperature condition to obtain the best PL emission intensity for the core-shell QD was 135$^{\circ}C$, for both core and shell formation. At this temperature, solution PL spectrum showed a narrow emission peak at 583 nm with a relative PL quantum efficiency of 42.15%. In addition, the measured spherical particle sizes for the ZnS:Mn/ZnS nanocrystals via HR-TEM were in the range of 4.0 to 5.4 nm, while ellipsoidal particles were obtained at 150$^{\circ}C$.

      • KCI등재

        무기흡착제를 이용한 반도체 공정에서 사용되는 할로겐 가스 (BCl<sub>3</sub>, CF<sub>4</sub>) 의 처리 및 측정에 관한 연구

        임흥빈,황청수,박정준,Lim, H.B.,Hwang, Cheong-Soo,Park, Jeong-Jun 한국분석과학회 2003 분석과학 Vol.16 No.5

        반도체 공정에서는 많은 종류의 가스를 사용하는 데 그중 할로겐 가스는 독성과 환경오염 문제를 야기 시키고 있다. 본 실험은 할로겐 가스를 기존의 제거 방식이 아닌 수지를 이용한 제거 방법 및 측정을 하는 연구를 하였다. 우선 실험에 사용한 할로겐 가스로는 $BCl_3$와 $CF_4$ 가스를 제거하는 실험을 하였다. 실험 장치는 실험조건을 고려하여 직접 제작을 하였다. 그리고 수지를 이용한 흡착 제거를 하기 위해 제올라이트, $Ag^+$ 이온으로 치환된 제올라이트, $AgMnO_3$, ZnO등 여러 가지 수지를 이용하여 실험하였다. 가스의 분석을 위해서 실제 사용되어지는 적외선 분광기 (FT-IR)를 이용하여 정성 및 정량분석을 하여 각각의 수지에 대한 할로겐 가스의 제거량을 계산하여 수지의 제거 능력을 확인하였다. 제올라이트, Ag 제올라이트, $AgMnO_3$, ZnO등의 수지중에서 ZnO가 가장 좋은 제거 효율을 보였으며 $BCl_3$ 가스의 경우 수지 1g에 대해 0.094 g을 제거하는 결과를 보였다. 그러나 $CF_4$ 가스는 일반적인 고체 수지는 제거를 하지 못하고 액체인 $CHCl_3$가 약간의 제거능력을 보이는 결과를 얻었다. Halogen gases such as $BCl_3$ and $CF_4$ are among the most problematic gases used in semiconductor process. They raise serious environmental and health problems due to their extreme toxicity. This study is to develop a method to effectively remove those gases during the process by using various types of inorganic gas adsorption agents such as zeolite A, modified AgA zeolite, ZnO, and $AgMnO_3$, which have not been attempted in the conventional methods. The removal efficiencies of the gases were both qualitatively and quantitatively measured by a FT-IR spectrophotometer. The whole device for the measurement has been designed and built in our lab. The removal efficiencies of the gases were compared between those used resins. The experimental result revealed that ZnO showed the best removal efficiency for BCl3 gas that had removed 0.094 g per 1 g of the resin used. For $CF_4$ gas, none of the solid resins was able to remove the gas effectively. However, liquid $CHCl_3$ showed some removal ability of the $CF_4$ gas.

      • KCI등재

        Valine 및 Alanine 분자로 표면 처리된 수용성의 ZnS 나노입자의 합성 및 특성연구

        이상민,김기문,황청수,Lee, Sang-Min,Kim, Ki-moon,Hwang, Cheong-Soo 대한화학회 2009 대한화학회지 Vol.53 No.5

        본 논문에서는 구조가 간단하고 생체분야에 응용 가능한 valine, alanine등의 아미노산 분자를 이용하여 수용성 ZnS 나노입자를 합성하였다. 얻어진 고체 생성물들은 XRD, HR-TEM, 및 EDXS분석으로 그 특성을 조사하였다. HR-TEM image 분석의 결과 크기가 대략 3.3에서 3.6 nm 의 입자들이 만들어 졌음을 확인 할 수 있었으며, 나노 입자 표면의 아미노산 분자들은 FT-IR 과 FT-Raman spectrum 을 얻어 결합 모드 등을 분석하였다. Water soluble ZnS nanocrystals were synthesized by capping the surface of the nanocrystals with valine and alanine molecules, which are structurally simple and bio friendly amino acids. The obtained ZnS nanocrystal powders were characterized by XRD, HR-TEM, and EDXS spectroscopies. The measured particle sizes by HR-TEM images were in the range of 3.3 to 3.6 nm. In addition, the surface capping amino acids molecules were characterized by FT-IR and FT-Raman spectroscopies.

      • KCI등재

        제올라이트 수지 및 ZnO, AgMnO<sub>3</sub> 등의 무기흡착제를 이용한 반도체 공정에서 사용되는 염산가스의 처리 및 측정에 관한 연구

        박정준,임흥빈,황청수,Park, Jeong-Jun,Lim, H.B.,Hwang, Cheong-Soo 한국분석과학회 2003 분석과학 Vol.16 No.3

        반도체 공정에서는 많은 종류의 가스를 사용하는데 그들 중 염산 가스는 독성으로 인해 많은 환경오염 문제들을 야기 시키고 있다. 본 논문에서는 염산 가스를 기존의 제거 방식이 아닌 제올라이트수지 등의 흡착제들을 이용한 제거 방법 및 측정을 하는 연구를 수행하였다. 실험 장치는 실험조건을 고려하여 직접 설계 및 제작을 하였다. 그리고 각종 수지를 이용한 흡착제거정도를 비교하기 위하여 제올라이트 A, $Ag^+$ 이온으로 치환된 AgA 제올라이트, ZnO, $AgMnO_3$ 등의 수지를 이용하여 실험하였다. 가스의 분석은 적외선 분광기 (FT-IR)를 이용하여 정성 및 정량분석을 하여 각 각의 수지에 의한 염산 가스의 제거량을 계산함으로써 각 수지의 제거 효율을 확인, 비교하였다. 본 실험에서 사용된 수지들 중에서 ZnO 가 수지 1 g에 대해 0.067 g 의 HCl 가스를 제거하는 가장 좋은 결과를 나타내었다. Hydrogen Chloride is among the most problematic gases used in semiconductor process. It raises serious environmental and health problems due to its extreme toxicity. This study is to develop a method to effectively remove hydrogen chloride gas during the process by using various types of inorganic gas adsorption agents, which have not been attempted in the conventional methods. The removal efficiency of the gas was both qualitatively and quantitatively measured by a FT-IR spectrophotometer. The whole device for the measurement has been designed and built in our lab. The removal efficiencies of hydrogen chloride gas were compared between those tested resins; zeolite A, modified AgA zeolite, ZnO, and $AgMnO_3$. The experimental result revealed that ZnO showed the best efficiency that had removed 0.067 g of HCl per 1 g of the resin used.

      • KCI등재
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