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dc.contributor.advisor Hong, Jung Il -
dc.contributor.author Park, Man Soo -
dc.date.accessioned 2017-05-10T08:53:30Z -
dc.date.available 2016-12-26T00:00:00Z -
dc.date.issued 2017 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/jsp/common/DcLoOrgPer.jsp?sItemId=000002321527 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/1494 -
dc.description.abstract Zinc Sulfide (ZnS) is one of the most widely used Ⅱ-Ⅵ inorganic semiconductor materials with a direct wide bandgap of 3.77eV for wurtzite phase and 3.72eV for cubic phase. Due to their excellent luminescence and physical properties, they have been used for sensors, light emitting diodes (LEDs) and lasers. In this regard, many researchers have tried to synthesize one-dimensional (1D) ZnS nanostructures, such as nanorods, nanowires, nanobelts, nanoribbons and nanotubes. In the present work, we have studied the 1D ZnS nanostructures prepared at various growth temperatures employing thermal chemical vapor deposition (Thermal CVD) system. The powder of zinc sulfide (ZnS), copper (Cu) and manganese (Mn) were used as the starting material and gold (Au) thin films were introduced as the catalytic promoter for the growth of nanowires. In this thermal evaporation process, the reaction temperature and staring materials played crucial roles for the formation of 1D ZnS nanostructures. The growth temperature and starting materials were found to be the main factors to define the morphology of the 1D ZnS nanostructures. The morphology, element analysis and phase structure were studied using high-resolution field emission scanning electron microscopy (HR FE-SEM), and x-ray diffraction (XRD). The XRD confirmed the phase present in the ZnS. The luminescence properties of 1D ZnS nanostructures were investigated by cathodoluminescence (CL) system. ⓒ 2017 DGIST -
dc.description.tableofcontents I. Introduction 1--
1.1 Motivation 1--
1.2 Literautre reviews 8--
II. EXPERIMENTAL DETAILS 10--
2.1 Synthesis of ZnS nanostructures 10--
2.1.1 Chemical vapor deposition 10--
2.2 Experimental method 13--
2.2.1 Experimental materials 13--
2.2.2 Preparation of catalytic layer on substrate 13--
2.2.3 Synthesis of un-doped / doped ZnS nanostructures 16--
2.3 Characterizations 19--
2.3.1 X-ray diffraction (XRD) 19--
2.3.2 Electron microscopy (EM) 21--
2.3.3 Cathodoluminescence (CL) 25--
III. RESULT AND DISCUSSION 26--
3.1 Deposit rate of the Au catalytic layer 26--
3.2 Morphology 26--
3.3 Structural properties 31--
3.4 Luminescence properties 33--
IV. CONCLUSIONS 36
-
dc.format.extent 46 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.subject Zinc sulfide -
dc.subject One dimensional materials -
dc.subject Doping -
dc.subject Thermal Chemical vapor deposition -
dc.subject 황화아연 -
dc.subject 일차원구조체 -
dc.subject 도핑 -
dc.subject 열 화학 기상 합성 -
dc.title Synthesis of doped ZnS Nanostructures -
dc.title.alternative 도핑 된 황화아연 나노구조체 합성 -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/THESIS.2321527 -
dc.description.alternativeAbstract 본 연구는 넓은 직접밴드갭을 가지는 대표적인 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질인 황화아연을 화학 기상합성법을 통해 나노구조체의 합성하고 특성 분석에 대해 연구하였다. 황화아연 일차원 나노구조체 합성에 사용 된, 화학 기상 합성법은 열 이나 수송기체압력 과 같은 여러 반응 요인들을 통해 다양한 구조체를 합성할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 900, 1000, 1200 ℃ 다양한 합성온도에서 황화아연 구조체를 형성하며, 특정 온도 (900 ℃) 에서 일차원 나노구조체가 형성되는 것을 확인 할 수 있었다. 또한, 선행된 몇몇 연구들에서 전이금속이 도핑 된 황화아연 일차원 나노구조체에서 발광효율이 증가된 연구가 보고되었다. 그러므로, 본 연구에서는 구리와 망간같은 전이금속과 황화아연을 900 ℃ 온도에서 합성함으로써, 전이금속이 도핑 된 황화아연 일차원 나노구조체를 합성하였다. 전자현미경을 통해, 도핑을 하지 않거나 구리가 도핑 된 일차원 나노구조체는 직경 약 30 ~ 60 nm 나노선이 형성되었음을 확인하였다. 반면에, 망간이 도핑 된 일차원 나노구조체는 성게모양의 계층구조와 칼모양의 구조체가 형성되었다. 음극선발광 측정법을 통해 가속 된 전자를 합성한 나노구조체에 입사시킴으로써, 황화아연 밴드갭 내 결함준위를 비롯하여 불순물 준위를 확인하였다. 이로써, 성공적으로 전이금속이 도핑 된 황화아연 일차원 나노구조체를 합성할 수 있는 방법을 제시하며, 밴드갭 조절을 확인 했다는 연구 의의를 가진다. ⓒ 2017 DGIST -
dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Emerging materials Science -
dc.contributor.coadvisor Jeong, Soon Moon -
dc.date.awarded 2017. 2 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.date.accepted 2017-01-18 -
dc.contributor.alternativeDepartment 대학원 신물질과학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Park, Man Soo -
dc.contributor.affiliatedAuthor Hong, Jung Il -
dc.contributor.affiliatedAuthor Jeong, Soon Moon -
dc.contributor.alternativeName 박만수 -
dc.contributor.alternativeName 홍정일 -
dc.contributor.alternativeName 정순문 -
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Department of Physics and Chemistry Theses Master

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