[신소재공정실험] 분광광도계를 이용한 유기 반도체 소재의 광학적 특성 분석 예비보고서

소개

화학공학실험I, II 및 신소재공정실험 모두 A+ 받았습니다.

목차

1. 실험 목적
2. 실험 원리
3. 재료 및 실험 기기
4. 실험 방법
참고 문헌

본문내용

1. 실험 목적
본 실험은 반도체 소재의 광학적 전이 현상을 이해하고, 용액의 흡광도로부터 농도를 계산하는 방법을 익히는 것을 목표로 한다. 또한 광학적 밴드갭과 stokes shift의 의미와 계산법을 학습하며, 유기반도체 복합체 내에서 발생하는 PL quenching 현상과 그 메커니즘을 분석한다. Charge transfer와 energy transfer의 차이를 이해하고, Stern-Volmer 식을 이용해 quenching 상수를 계산하는 능력을 기른다. 마지막으로, 유기 복합체가 유기 태양광전지에서 광전류를 생성하는 원리를 설명할 수 있다.

2. 실험 원리
1) 용어 정의
① 유기반도체(Organic Semiconductor): 유기 반도체는 π-전자 공액(conjugated π-electron) 구조를 가진 고분자나 저분자 화합물로, 전자와 정공의 이동이 가능한 물질. 가볍고 유연하며 저비용으로 넓은 면적을 한 번에 생산하는 제조가 가능하여 유기 태양전지, OLED, 유기 트랜지스터 등에 활용됨.

참고자료

· Bone et al. “Benchmarking Electronic-Structure Methods for the Description of Dark Transitions in Carbonyls at and Beyond the Franck–Condon Point” The Journal of Physical Chemistry A. (2025).
· Douglas A. Principles of Instrumental Analysis(7th edition). Cengage. 99-104. (2016).
· Makuła et al. “How to correctly determine the band gap energy of modified semiconductor photocatalysts based on UV–Vis spectra.” The journal of physical chemistry letters, 9(23), 6814-6817 (2018).
· Motz, et al. “High-Throughput Determination of Stern–Volmer Quenching Constants for Common Photocatalysts and Quenchers”, ACS Organic & Inorganic Au, 3(5), 266-273 (2023).
· Valeur et al. Molecular fluorescence: principles and applications. John Wiley & Sons. pp.20-30 (2013).