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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 강정원
- 발행연도
- 2019
- 저작권
- 단국대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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본 연구에서는 유기물과 무기물을 혼합한 간접형 하이브리드 X-선 검출기를 제작하여 검출 감도를 향상시키고 그 특성을 평가하였다. 활성층은 유기 고분자 중합체인 poly(3-hexylthiophene) (P3HT)와 무기 양자점 CdSe을 혼합한 하이브리드 물질을 적용하였다. 검출기는 두 개의 평면 전극으로 ITO 양극과 LiF/Al 음극을 사용하였으며, 50 wt%의 demethylformamide (DMF)가 혼합된 poly(3,4-ethylenedioxythiophene):poly(styrenesulfonate) (PEDOT:PSS)를 정공 수송층으로 사용 하였다. 활성층은 다양한 혼합 비율의(1:2, 1:3, 1:4, 1:5, 1:6) P3HT:CdSe 혼합물을 정공수송층인 DMF가 혼합된 PEDOT:PSS 층 위에 스핀-코팅하여 형성하였다. P3HT:CdSe 혼합물 중 P3HT의 중량은 7.5 mg으로 고정하고 CdSe의 중량을 변화시켰으며, P3HT:CdSe = 1:6의 혼합비에서 CdSe의 중량은 45 mg까지 증가하게 되었다. P3HT:CdSe = 1:5의 혼합비 조건에서 가장 높은 검출 감도를 나타냈다. 검출 감도 향상을 위해 최적화된 혼합비 (P3HT:CdSe = 1:5)에서 피리딘 리간드 치환 실험이 수행되었다. 피리딘 리간드 치환을 통해 하이브리드 검출기의 수집 전류 밀도 및 검출 감도가 약 75% 향상하였다. 마지막 단계에서 활성층 두께 및 피리딘 처리에 관한 실험을 통해 검출 감도를 향상하는 실험을 진행하였다. 이중 스핀 코팅을 통해 제작된 약 80 nm 두께의 활성층을 갖는 검출기는 기존의 60 nm 두께의 활성층을 갖는 검출기 대비 약 40%의 검출 감도가 향상하였다. 또한 이중 스핀 코팅 공정 사이에 피리딘 처리를 함으로써 표면 거칠기 감소를 통한 저항 감소 및 이동도 증가 효과를 얻었다. 따라서, 피리딘 리간드로 치환된 P3HT:CdSe = 1:5 혼합비이며 활성층의 두께가 약 80 nm인 조건으로 제작된 검출기는 가장 높은 수집 전하 밀도 (CCD) 62.45 nA/cm2와 검출 감도 (Sensitivity) 0.1364 mA/Gy*cm2를 나타냈다. 이 값은 기존의 TOP 리간드가 적용된 P3HT:CdSe = 1:5 혼합비이며 활성층 두께가 약 60 nm인 조건과 비교 시 검출 감도가 약 2배 향상됨을 확인 하였다.
목차
목 차국문초록 i표 목 차 iv그림목차 vⅠ. 서 론 11. 기존의 X-선 검출기 32. 유기 및 하이브리드 X-선 검출기 93. 양자점이 적용된 하이브리드 검출기 15Ⅱ. 실험 준비 171. 검출기 구조 및 제작 172. 검출기 특성 평가 및 장비 구성 21Ⅲ. 실험 결과 및 분석 241. P3HT:CdSe 혼합비에 따른 검출기의 특성 분석 242. CdSe 양자점의 피리딘 리간드 치환에 따른 검출기의 특성 분석 283. 활성층 두께 및 피리딘 처리 유무에 따른 검출기의 특성 분석 344. 검출기의 선형성 측정 결과 36Ⅳ. 결론 38참고문헌 39Abstract 44
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