Cd(Zn)Se 및 CdSe/ZnS 양자점 제작과 광학적 특성 및 유/무기 혼성 발광 소자 제작에 관한 연구 Fabrication and optical properties of Cd(Zn)Se and CdSe/ZnS quantum dots and hybrid organic/inorganic light-emitting diode원문보기
여현영
(Graduate School, Yonsei University
Dept. of Electrical and Electronic Engineering
국내석사)
최근 들어 양자 제한 효과 (quantum confinement effect)에 따른 입자 크기 조절 가능 및 우수한 화학적 제작 가능성으로 인해 양자점 (quantum dot)에 대한 기초적 연구나 기술적 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 주로 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질이 사용되며 이러한 화학적 합성법에 의해 제작된 ...
최근 들어 양자 제한 효과 (quantum confinement effect)에 따른 입자 크기 조절 가능 및 우수한 화학적 제작 가능성으로 인해 양자점 (quantum dot)에 대한 기초적 연구나 기술적 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 주로 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질이 사용되며 이러한 화학적 합성법에 의해 제작된 양자점은 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 형광을 내며, 양자점의 크기나 화학적 조성을 달리하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 거의 다 낼 수 있다는 장점을 가진다. 이러한 광학적 특성을 이용하여 유기/무기 혼성 발광 소자 (hybrid organic/inorganic light-emitting diode)의 발광 층으로 이용 가능하며 이에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 유기/무기 혼성 발광 소자는 유기물질이 갖는 공정의 용이성과 콜로이드 상태의 나노 입자가 가지는 고효율의 발광 특성을 동시에 구현할 수 있으며 발광층이 유기물인 경우와 달리 우수한 열 안정성을 보인다.본 연구에서는 화학적 합성법을 이용하여 Cd(Zn)Se 양자점을 제작하였으며, 주입온도와 전구체의 양을 조절함으로써 양자점 크기를 조절하였다. 그리고 효과적인 표면 패시베이션을 위하여 CdSe/ZnS 와 같이 core-shell 구조의 양자점을 제작하였다. 이렇게 제작된 양자점은 UV-absorption 및 photoluminescence spectroscopy 그리고 투과 전자 현미경을 이용하여 그 특성을 평가하였다.그리고 전기 발광 소자 응용을 위해서 콜로이드 상태의 양자점은 유기물(TPD, Alq3)과 함께 thermal evaporation 과 layer-by-layer 방법을 이용해 QD-LED제작에 사용되었고, 발광 특성을 평가하였다.
최근 들어 양자 제한 효과 (quantum confinement effect)에 따른 입자 크기 조절 가능 및 우수한 화학적 제작 가능성으로 인해 양자점 (quantum dot)에 대한 기초적 연구나 기술적 응용에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 주로 Ⅱ-Ⅵ족 반도체 물질이 사용되며 이러한 화학적 합성법에 의해 제작된 양자점은 입자의 크기가 작아질수록 짧은 파장의 형광을 내며, 양자점의 크기나 화학적 조성을 달리하여 원하는 파장의 가시광선영역의 형광을 거의 다 낼 수 있다는 장점을 가진다. 이러한 광학적 특성을 이용하여 유기/무기 혼성 발광 소자 (hybrid organic/inorganic light-emitting diode)의 발광 층으로 이용 가능하며 이에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 유기/무기 혼성 발광 소자는 유기물질이 갖는 공정의 용이성과 콜로이드 상태의 나노 입자가 가지는 고효율의 발광 특성을 동시에 구현할 수 있으며 발광층이 유기물인 경우와 달리 우수한 열 안정성을 보인다.본 연구에서는 화학적 합성법을 이용하여 Cd(Zn)Se 양자점을 제작하였으며, 주입온도와 전구체의 양을 조절함으로써 양자점 크기를 조절하였다. 그리고 효과적인 표면 패시베이션을 위하여 CdSe/ZnS 와 같이 core-shell 구조의 양자점을 제작하였다. 이렇게 제작된 양자점은 UV-absorption 및 photoluminescence spectroscopy 그리고 투과 전자 현미경을 이용하여 그 특성을 평가하였다.그리고 전기 발광 소자 응용을 위해서 콜로이드 상태의 양자점은 유기물(TPD, Alq3)과 함께 thermal evaporation 과 layer-by-layer 방법을 이용해 QD-LED제작에 사용되었고, 발광 특성을 평가하였다.
Semiconductor quantum dots (QDs) have been the subject of much interest for both fundamental research and technical applications in recent years, due mainly to their strong size dependent properties and excellent chemical processibility. In this dissertation, the synthesis of CdSe, ZnSe and CdSe/ZnS...
Semiconductor quantum dots (QDs) have been the subject of much interest for both fundamental research and technical applications in recent years, due mainly to their strong size dependent properties and excellent chemical processibility. In this dissertation, the synthesis of CdSe, ZnSe and CdSe/ZnS quantum dots were synthesized by pyrolysis of high-temperature organometallic reagents. In order to modify the size and quality of quantum dots, we controlled the growth temperature and the relative amount of precursors to be injected into the coordinating solvent. Moreover, an effective surface passivation of monodisperse nanocrystals was achieved by overcoating them with a higher-band-gap material. Synthesized CdSe, ZnSe and CdSe/ZnS quantum dots were studied to evaluate the optical, electronic and structural properties using transmission electron microscope (TEM), UV-absorption, and photoluminescence (PL) measurement.Also, we fabricated quantum-dot light-emitting diodes (QD-LEDs) using CdSe/ZnS quantum dots as their emissive layer can provide tunable emission in the visible spectrum, because of the size-dependent luminescence of the quantum dots. QD-LEDs were constructed with thermal evaporation process and layer-by-layer techniques. We demonstrated the optical properties of ITO / TPD (35 nm) / 10ML CdSe/ZnS QDs / Alq3(40nm) / Al(70 nm) structure.
Semiconductor quantum dots (QDs) have been the subject of much interest for both fundamental research and technical applications in recent years, due mainly to their strong size dependent properties and excellent chemical processibility. In this dissertation, the synthesis of CdSe, ZnSe and CdSe/ZnS quantum dots were synthesized by pyrolysis of high-temperature organometallic reagents. In order to modify the size and quality of quantum dots, we controlled the growth temperature and the relative amount of precursors to be injected into the coordinating solvent. Moreover, an effective surface passivation of monodisperse nanocrystals was achieved by overcoating them with a higher-band-gap material. Synthesized CdSe, ZnSe and CdSe/ZnS quantum dots were studied to evaluate the optical, electronic and structural properties using transmission electron microscope (TEM), UV-absorption, and photoluminescence (PL) measurement.Also, we fabricated quantum-dot light-emitting diodes (QD-LEDs) using CdSe/ZnS quantum dots as their emissive layer can provide tunable emission in the visible spectrum, because of the size-dependent luminescence of the quantum dots. QD-LEDs were constructed with thermal evaporation process and layer-by-layer techniques. We demonstrated the optical properties of ITO / TPD (35 nm) / 10ML CdSe/ZnS QDs / Alq3(40nm) / Al(70 nm) structure.
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