2014-08-16
org.kosen.entty.User@58067393
김종수(kjskumal)
- 4
ah5506 님께서 답해주셨는데 늦게 봐서 바로 여쭤보질 못해 다시 올립니다.
~논문내용입니다.
Because the work function of the Au is around 5.1 eV, hot electrons generated by plasmon excitation in Au nanospheres (Au NPs) under 488 nm incident laser, can transfer into the surrounding MoS2 monolayer with an energy about 2.56 eV. The Schottky barrier between
MoS2 monolayer and Au NPs is lower than 0.8 eV because the MoS2 layer is atomically thin, thus enabling an effective hot electron doping.
질문!!!!!!!!!
왜 MoS2가 원자적으로 얇아지면 쇼트키 장벽이 0.8eV아래로 작아지나요?
그말은 conduction band에너지 준위가 내려가서 band gap이 작아지고 전기가 잘통한다는건데 원래 박막으로 얇아질수록 저항이 커지지 않나요
그리고 그래핀도 전기전도도가 좋다고는 하는데 이유가 궁금합니다 보통 박막으로 얇아질수록 저항이 커져서 전기가 잘 안흐르지 않나요?? 근데 왜 흑연의 monolayer인 그래핀은 전기전도도가 좋은건지 어떤구조 메커니즘때문에 좋은건지 답변 부탁드립니다 감사합니다.
ah5506 님 답변
1.현재 Au NPs는 MoS2 Molayer위에 doping된 상태입니다. 박막일 수록 저항이 높다는 것은 Au Monolayer와 MoS2 Monolayer가 접합되어 있는 상태에서 전류를 흘릴 때 V=iR식에 의하여 전계 E=V/d가 유도되므로 d가 적으면(박막일 경우) 고 전계가 형성된다는 것으로써 nanoparticles를 doping하는 경우는 해당되지 않습니다.
2.그래핀이 전류가 잘 통한다는 것은 π전자가 잘통할 수 있는 층상 구조로 되어 있기 때문입니다. 층상 구조이므로 박막이 되어도 전자의 흐름이 방해를 받지않고 흐르게 됩니다.
첨부 자료가 참고될 수 있기를 바랍니다.
1.에서 무슨말인지 전체적으로 감이 잘안오네요 ㅠㅠ 일정전압을 걸었을때 d가 작은 박막에 높은 E 고전계가 걸린다는건 알겟는데 일정 V 일정 I에서 왜 박막일수록 저항이 높아진다는거죠?
그리고 전기전도도를 보는 주체가 MoS2인데 위에 도핑한게 Au monolayer든 Au particle이든 무슨 상관인거죠?
2. 흑연이 그래핀이 쌓인 층상구조고 그래핀은 층상구조가 아니라 2D 평면구조 아닌가요?
그런데 흑연보다 그래핀이 전기전도도가 좋은 걸로 알고 있습니다. 왜그런가요??
~논문내용입니다.
Because the work function of the Au is around 5.1 eV, hot electrons generated by plasmon excitation in Au nanospheres (Au NPs) under 488 nm incident laser, can transfer into the surrounding MoS2 monolayer with an energy about 2.56 eV. The Schottky barrier between
MoS2 monolayer and Au NPs is lower than 0.8 eV because the MoS2 layer is atomically thin, thus enabling an effective hot electron doping.
질문!!!!!!!!!
왜 MoS2가 원자적으로 얇아지면 쇼트키 장벽이 0.8eV아래로 작아지나요?
그말은 conduction band에너지 준위가 내려가서 band gap이 작아지고 전기가 잘통한다는건데 원래 박막으로 얇아질수록 저항이 커지지 않나요
그리고 그래핀도 전기전도도가 좋다고는 하는데 이유가 궁금합니다 보통 박막으로 얇아질수록 저항이 커져서 전기가 잘 안흐르지 않나요?? 근데 왜 흑연의 monolayer인 그래핀은 전기전도도가 좋은건지 어떤구조 메커니즘때문에 좋은건지 답변 부탁드립니다 감사합니다.
ah5506 님 답변
1.현재 Au NPs는 MoS2 Molayer위에 doping된 상태입니다. 박막일 수록 저항이 높다는 것은 Au Monolayer와 MoS2 Monolayer가 접합되어 있는 상태에서 전류를 흘릴 때 V=iR식에 의하여 전계 E=V/d가 유도되므로 d가 적으면(박막일 경우) 고 전계가 형성된다는 것으로써 nanoparticles를 doping하는 경우는 해당되지 않습니다.
2.그래핀이 전류가 잘 통한다는 것은 π전자가 잘통할 수 있는 층상 구조로 되어 있기 때문입니다. 층상 구조이므로 박막이 되어도 전자의 흐름이 방해를 받지않고 흐르게 됩니다.
첨부 자료가 참고될 수 있기를 바랍니다.
1.에서 무슨말인지 전체적으로 감이 잘안오네요 ㅠㅠ 일정전압을 걸었을때 d가 작은 박막에 높은 E 고전계가 걸린다는건 알겟는데 일정 V 일정 I에서 왜 박막일수록 저항이 높아진다는거죠?
그리고 전기전도도를 보는 주체가 MoS2인데 위에 도핑한게 Au monolayer든 Au particle이든 무슨 상관인거죠?
2. 흑연이 그래핀이 쌓인 층상구조고 그래핀은 층상구조가 아니라 2D 평면구조 아닌가요?
그런데 흑연보다 그래핀이 전기전도도가 좋은 걸로 알고 있습니다. 왜그런가요??
- 그래핀
- MoS2
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각 분야 한인연구자와 현업 전문가분들의 답변을 기다립니다.
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답변 4
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답변
안길홍님의 답변
2014-08-16- 1
첨부파일
(1) Au의 열전자에 의하여 쇼트키 장벽 자체가 0.8eV이하로 낮아진다는 것이 아니고, 열전자가 주입되면 전자가 다수 캐리어 상태로 되어 기존의 쇼트키 장벽 높이에서 0.8eV낮아진다는 내용입니다.
(2) 그래핀을 만들기 위하여서는 Kish graphite라는 천연흑연을 사용하는데 원료가 좋아야 품질이 좋은 결과물이 나온다는 말과 같이 최상품의 천연 흑연을 사용합니다.
흑연을 정제한 것을 정제된 흑연이라고 하지 않고 그래핀이라는 별도 명칭(별명)을 사용합니다. -
답변
안길홍님의 답변
2014-08-17- 1
쇼트키 전위장벽의 높이는 금속과 n-type반도체(MoS2)가 접촉되었을 때 금속의 일함수-반도체의 밴드갭에너지이다. 이는 금속의 작업함수-반도체의 전자친화력을 뺀 것과 같다. 이와 같이 쇼트키 장벽이 형성되면 정류성이 나타나 공간전하영역의 두께로 정해지는 정전용량을 가진다. 금속을 플러스(+), 반도체를 마이너스로 전압을 인가하면 다시말하면 광의 파장에 의하여 금속(AU NPs)의 hot electrons가 반도체 쪽으로 주입되면 반도체 쪽에서 본 전위장벽의 높이는 eV만큼 낮아진다.
즉 최초의 장벽 높이 - hot electrons에 의한 높이가 광의 주사에 의한 장벽의 높이가 된다. 이러한 hot electrons에 의한 높이가 0.8eV인 것이다. -
답변
안길홍님의 답변
2014-08-16- 0
첨부파일
1. MoS2 박막에서의 저항은 다음과 같이 정의 됩니다.
Resistivity(specific electrical resistance) = sheet resistance of MoS2 x 박막의 thickness
그러므로 sheet resistance of MoS2= Resistivity/박막의 thickness
MoS2의 specific resistivity는 ~130k Ohm으로 거의 일정합니다.
위의 식에 의하여 박막의 두께가 얇으면 sheet resistance(박막저항)는 어떻게 될까요?
저항과 박막저항을 구분하여 주시기 바랍니다. 박막(thin film)이라는 용어가 나오면 항상 박막 저항을 생각하시기 바랍니다.
Au가 NPs상태일 때는 광 파장에 의하여 plasmon에 의한 열전자가 MoS2로 주입 되지만, thin film상태로 되면 광 파장정도에 의하여서는 열전자의 발생이 되지 않으며 전기에 의한 고전계가 형성되어야 전자 사태에 의하여 전자가 MoS2로 주입됩니다.
2. 흑연에서 Graphene을 도출하여 내지만 흑연은 천연 흑연으로써 불순물과 내부 결함을 가지고 있습니다. 이러한 흑연을 Hummers method에 의하여 질산, 황산, 과산화수소수 등으로 불순물을 제거하여 내고, 열처리를 하여서 정제된 형태로 재탄생되기 때문에 monolayer일지라도 전기전도성이 더욱 높아 집니다.
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답변
김종수님의 답변
2014-08-16- 0