메뉴 건너뛰기
.. 내서재 .. 알림
소속 기관/학교 인증
인증하면 논문, 학술자료 등을  무료로 열람할 수 있어요.
한국대학교, 누리자동차, 시립도서관 등 나의 기관을 확인해보세요
(국내 대학 90% 이상 구독 중)
로그인 회원가입 고객센터 ENG
주제분류

추천
검색

논문 기본 정보

자료유형
학위논문
저자정보

이혁중 (연세대학교, 연세대학교 일반대학원)

지도교수
박철민
발행연도
2023
저작권
연세대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.

이용수0

표지
AI에게 요청하기
추천
검색

이 논문의 연구 히스토리 (2)

초록· 키워드

오류제보하기
최근, 이차원 구조 (2D) 전이금속디칼코제나이드 (TMD) 나노시트는 그래핀과 유사한 특유의 높은 종횡비와 층상구조를 가져 밴드갭 조절이 가능하고, 자연적으로 뛰어난 광학적, 전기적 성질을 가지고 있기에 발광 다이오드, 광검출 소자 및 전계효과 트랜지스터 등 다양하게 학문적, 산업적으로 응용소자 개발 연구가 진행되어왔다. 그러나 기존의 화학적 기상증착방법과 스카치테이프를 이용한 물리적 박리방법으로는 대용량 혹은 대면적의 박막을 효율적으로 만드는 것이 어렵기에 2D TMD 나노시트 박막의 효율적인 제조를 위하여 액상 박리법이 고안되었다. 액상 박리법은 용매 내에서 TMD 물질을 소수층으로 박리시키는 방법으로써 대면적의 균일한 박막을 손쉽게 제조할 수 있는 실용적인 방법이며, 적절한 분산제의 첨가로 박리 수율을 높이고 고성능의 전자소자를 제작할 수 있다.
본 논문은 양쪽성 이온과 페로브스카이트 나노결정이라는 비파괴 분산제를 통해 고농도의 2D TMD 나노시트 분산액을 제조하였다. 긴 소수성의 알킬 체인과 친수성의 이온성 헤드를 가진 양쪽성 이온은 2D TMD 나노시트 그리고 물 용매 모두와 높은 친화력을 가져 2D TMD 나노시트를 안정적으로 물 안에 분산시켰다. 제조된 2D TMD 나노시트 분산액은 다른 첨가물 없이 고해상도의 인쇄가 가능함을 확인하였고, 같은 방식으로 제조된 그래핀 분산액을 전극 인쇄에 사용하여 고성능의 근적외선 광검출기에 응용하여 104 이상의 높은 온오프 전류 비율을 확인하였다. 또한, 친환경 용매인 물에 분산되어 있기에 제조된 2D TMD 나노시트 분산액은 뛰어난 생체적합성까지 확인되었다.
더 나아가, 반도체성 물질인 페로브스카이트 나노결정을 2D TMD 나노시트에 도입하여 TMD 나노시트 간의 반데르발스 상호작용을 효율적으로 방지하고 응집을 막아 2D TMD 나노시트/페로브스카이트 나노결정 복합체 분산액을 제조하였다. TMD/페로브스카이트 복합체는 접합면에서 전하 교환이 일어나 광검출기로 응용하였을 때 효과적으로 암전류를 억제할 수 있었고, 이를 기반으로 이미지 센서를 제작에 성공하였다. 따라서, 본 논문에서 제안한 양쪽성 이온과 페로브스카이트 나노결정 분산제는 2D TMD 나노시트의 친환경, 기능성 분산액 제조 및 전자소자 응용 분야의 대안이 될 것으로 사료된다.

목차

List of Tables
List of Figures
Abstract
FOREWORD: 1
Introduction 1
Thesis structure 2
CHAPTER 1: Background and Motivation 3
1.1 Two-dimensional (2D) transition metal dichalcogenides (TMDs) 3
1.1.1 Liquid-phase exfoliation (LPE) of 2D TMD nanosheets 7
1.1.2 Dispersants for LPEs of 2D TMD nanosheet 12
1.1.3 References 20
1.2 Perovskite nanocrystals 26
1.2.1 Synthesis of perovskite nanocrystals 29
1.2.2 Lanthanide ion doping of perovskite nanocrystals 32
1.2.3 Perovskite nanocrystal/2D TMD nanosheet hybrid 35
1.2.4 References 38
1.3 Optoelectronic applications of 2D TMD nanosheet and perovskite nanocrystal 41
1.3.1 Photodetector 41
1.3.2 Image sensor 47
1.3.3 References 50
CHAPTER 2: Materials and Experimental Methods 52
2.1 Materials 52
2.1.1 Transition metal dichalcogenide 52
2.1.2 Preparation of films and specimens 52
2.2 Experimental Methods 52
2.2.1 Liquid-phase exfoliation of 2D TMD nanosheet 52
2.3 Characterization 53
2.3.1 Atomic Force Microscopy (AFM) 53
2.3.2 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM) 53
2.3.3 Transmission Electron Microscopy (TEM) 53
2.3.4 High Resolution X-ray Diffractometer (HR-XRD) 53
2.3.5 X-ray Photoelectron Spectroscopy (XPS) 54
2.3.6 Furier Transform Infrared (FT-IR) Spectrometer 54
2.3.7 Raman spectrometer 54
2.3.8 Ultraviolet-visible (UV/Vis) spectrophotometer 54
2.4 Electrical Testing 55
CHAPTER 3: Liquid-phase exfoliation and inkjet-printing of 2D TMD nanosheets with zwitterions 56
3.1 Introduction 56
3.2 Experimental Method 60
3.3 Results and Discussion 63
3.4 Conclusions 109
3.5 References 110
CHAPTER 4: Stabilization of 2D TMD nanosheet with perovskite nanocrystal 118
4.1 Introduction 118
4.2 Experimental Method 121
4.3 Results and Discussion 123
4.4 Conclusions 166
4.5 References 167
CHAPTER 5: Summary 171
List of Publications 173
Korean Abstract 174

최근 본 자료

전체보기

댓글(0)

0