초록 ▼

□ 연구개요
양자점은 유기염료에 비해 뛰어난 발광/수광 특성을 가지고 있어 디스플레이 소자,광센서, 바이오 이미징 프로브, 태양전지 등 다방면에 활용이 가능함. 하지만 가시광및 근적외선 발광 성질이 우수한 카드뮴 기반의 양자점 소재의 경우에는 독성문제가 존재하며, 이를 대체할 수 있는 인듐 기반의 양자점이 보고되고 있지만 아직까지 카드뮴계열에 비해 광특성 및 안정성이 떨어지고 희소금속으로 인해 가격 경쟁력 등의 문제가 존재함. 이에 새로운 고성능 친환경 양자점 소재의 중요성이 부각되고 있음. 본 연구에서는 아연 기반의 고품질,

□ 연구개요
양자점은 유기염료에 비해 뛰어난 발광/수광 특성을 가지고 있어 디스플레이 소자,광센서, 바이오 이미징 프로브, 태양전지 등 다방면에 활용이 가능함. 하지만 가시광및 근적외선 발광 성질이 우수한 카드뮴 기반의 양자점 소재의 경우에는 독성문제가 존재하며, 이를 대체할 수 있는 인듐 기반의 양자점이 보고되고 있지만 아직까지 카드뮴계열에 비해 광특성 및 안정성이 떨어지고 희소금속으로 인해 가격 경쟁력 등의 문제가 존재함. 이에 새로운 고성능 친환경 양자점 소재의 중요성이 부각되고 있음. 본 연구에서는 아연 기반의 고품질, 고기능성 가시광 발광 나노입자를 개발하고,이들의 발광성질을 제어하는 양자점 스위치를 개발하고자 함.

□ 연구 목표대비
연구결과
고성능 가시광 발광 친환경 II-VI 족 양자점 소재 개발 및 형광 변조 특성 연구를 성공적으로 수행하여 (1) 가시광 및 근적외선 영역을 발광하는 아연기반 친환경 양자점소재 개발 (2) 무기안정층을 도입하여 친환경 양자점의 발광 효율 및 안정성을 확보(3) 양자점 선택적 정렬 또는 양이온 교환방법을 이용하여 비등방 친환경 나노소재개발 및 (4) 이들의 편광발광 특성 확인 (5) 친환경 양자점의 엑시톤 거동 및 발광소광 메커니즘 분석 (6) 친환경 양자점 표면 개질 및 생접합 기술 확보 (7) 세포 독성 확인 및 바이오 이미징 프로브 컨셉을 성공적으로 확인하였으며, 뿐만 아니라(8) 신규 가시광 발광 페로브스카이트 나노소재의 광물성 분석 및 친환경 가시광 발광 페로브스카이트 나노 소재 개발 연구를 성공적으로 수행함. 이러한 연구결과들을 토대로 아연기반 가시광 발광 친환경 나노소재를 이용하여 고효율 디스플레이 및 고민감도의 분자 영상 프로브로의 활용 가능성을 제시함.

□ 연구개발결과의 중요성
아연기반 II-VI 족 양자점 헤테로 접합을 이용하여 최초로 근 적외선 영역까지 발광하는 양자점을 수득함. 이는 기존의 아연기반 II-VI 족 반도체의 넓은 밴드갭에 의한 응용의 한계를 고려할 때, 매우 괄목할 만한 현상으로 사료됨. 또한 양자점의 정렬 및 양이온 교환등의 방법으로 비등방 친환경 나노소재를 합성하였으며, 이들의 특이적인 광학특성을 분석하여 디스플레이 및 바이오 등 발광소재로의 응용가능성을 확인함. 친환경 비독성 양자점의 엑시톤 거동 및 발광 소광 메커니즘을 밝히고 이를 이용하여 양자점의 형광을 변조할 수 있는 특성을 확인함으로써, 고 민감도의 형광프로브로 활용성을 확인하였음. 또한 친환경 양자점의 표면개질 및 생접합을 통해 고발광 비독성 양자점의 고민감, 고선택성의 분자 영상 프로브 등의 활용성을 확인함.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 가. 연구개발 개요 및 필요성 ... 3
• 나. 연구 최종목표 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2-1. 가시광 발광 하는 아연 기반 II-VI 양자점 합성 ... 4
• 2-2. 무기껍질층을 도입한 가시광 발광 친환경 양자점 합성 및 최적화 변수 확립 ... 7
• 2-3. 비등방 (1D, 2D) 친환경 나노구조체 합성 ... 10
• 2-4. 편광 발광하는 친환경 나노구조체 개발 ... 11
• 2-5. 친환경 양자점의 발광 및 소광 메커니즘 분석 ... 11
• 2-6. 친환경 양자점 스위치 개발 ... 11
• 2-7. 가시광 및 근적외선 발광 친환경 양자점의 바이오 프로브로의 응용 ... 12
• 2-8. 신규 발광 나노입자 합성 및 광특성 분석 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 17
• 4. 참고문헌 ... 17
• 5. 연구성과 ... 18
• 대표적 연구실적 ... 19
• 끝페이지 ... 37