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경계요소해석을 이용한 금속 나노입자의 광학적 특성에 대한 연구
성송현(S. H. Sung),고평삼(P. S. Ko),윤홍석(H. S. Youn) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
광촉매는 빛 에너지를 이용하여 환원 반응을 빠르게 촉진하는 물질이다. 종류에는 이산화티타늄(TiO₂)과 산화아연(ZnO) 등 다양한 소재가 있지만, 본 논문에서는 산화아연 나노파티클을 사용하여 은 전구체를 환원시키는 실험을 진행하였다. 우선 실험을 통해 산화아연 나노입자를 합성한 후, 부탄올에 분산하여 산화아연 나노파티클 용액을 합성하였다. 그리고 산화아연 용액을 은 전구체 용액과 섞어 혼합 용액으로 만들어준 후 유리 기판에 얇은 막으로 코팅하였다. 코팅된 은 전구체 박막에 자외선 램프를 조사하여 은을 결정화 되었다. 결과적으로 광촉매를 통해 은 박막으로 환원시키는 연구이다. 유리기판 위의 형성된 박막 전도성을 측정하여 은의 환원을 간접적으로 확인하였고 에너지분산 X 선 분광법을 이용하여 은의 환원을 확인하였다. 또한 분광기를 통해 박막의 광학적 성질을 측정해보았다. 제안된 실험의 타당성을 Mathworks 사의 수치해석 프로그램인 MATLAB 의 툴(Tool)인 금속 나노입자 경계요소법(Metal Nano-particle Boundary Element Method, MNPBEM) 시물레이션을 통해 광학적 특성을 계산하였고 분광기를 통해 실제 샘플의 광학적 성질을 분석하였고 실제 데이터 값과 비교해보았다. MNPBEM 에 들어갈 요소에는 모델링을 위해 각 입자의 모형과 지름이 중요하므로 주사전자현미경과 같은 장비를 통해 시뮬레이션에 들어갈 요소를 측정하였다. 시뮬레이션의 결과값과 실험의 결과값을 통해 광촉매의 은 전구체 환원의 매커니즘을 최종적으로 설명하고자 한다.
H. N. T. Tran(짠 황 느 짬),P. S. Ko(고평삼),H. S. Youn(윤홍석) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
The development of transparent conductive electrode is a goal for optoelectronics technologies, such as organic light-emitting diodes (OLEDs), touch panels, and solar cells. Silver nanowire (AgNW) films have been studied as the most promising flexible transparent electrodes. The wire-wire junction resistance in the AgNW film, which is a critical parameter to the electrical performance are studying to decrease sheet resistance of AgNW. In this study, we developed transparent electrode composed of silver nanowire networks welded by Ag nanoparticles reduced from commercial Ag ink. The hybrid thin films consisting of AgNWs and AgNPs exhibited low sheet resistance and high transmittance. Based on Joule-Heating effect, thin films were fabricated at a low temperature, there is no oxidation on the surface of the films and without loss light transmission because of welding directly at the junction. Hence, flexible organic light emitting diodes (OLED) with AgNW electrode were also fabricated and get high performance.