초록 ▼

○ 연구개요
본 연구에서는 궁극적으로는 광학재료용 고분자-무기물 나노 하이브리드 복합소자를 만드는데 그 목표가 있다. II-VI족 이차원 나노 소자와 이차원 페로브스카이트(perovskite) 나노 소자(CsPbX₃, X=halide)를 포함한 광학용 나노소자를 개발 합성하였다. 특히 높은 양자수득률과 느린 auger recombination rate를 가진 균일한 크기의 이차원 나노 소자의 합성 조건을 탐색하였다. 이들의 표면처리로 나노소자의 안정성과 내산화력을 높이고 향 후 고분자와 결합할 수 있도록 개

○ 연구개요
본 연구에서는 궁극적으로는 광학재료용 고분자-무기물 나노 하이브리드 복합소자를 만드는데 그 목표가 있다. II-VI족 이차원 나노 소자와 이차원 페로브스카이트(perovskite) 나노 소자(CsPbX₃, X=halide)를 포함한 광학용 나노소자를 개발 합성하였다. 특히 높은 양자수득률과 느린 auger recombination rate를 가진 균일한 크기의 이차원 나노 소자의 합성 조건을 탐색하였다. 이들의 표면처리로 나노소자의 안정성과 내산화력을 높이고 향 후 고분자와 결합할 수 있도록 개질하였다. 뿐만아니라, 표면처리를 통해 광학적 특성을 더욱 향상시켰다.
최종적으로 표면 처리된 나노 발광소자를 고분자 또는 블록 공중합체와 결합과 복합소재의 gain media로의 사용을 위한 기초적인 나노복합소재를 합성하였다.

○ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서는 궁극적으로는 광학재료용 고분자-유기물 나노 하이브리드 복합소자를 만들고 궁극적으로는 이를 광학 소자로(e.g., wave guide, laser, gain media, and LED) 이용하는데 그 목표가 있다. 1 차년도에서는 차세대 반도체 유기물 나노 광학 소자를 개발하고 그 특성을 분석한다. 2 차년도는 준비된 나노광학소자의 표면 처리(리간드 교환 또는 구조변형 (e.g., core/shell) 포함)를 하고 광학적 특성을 분석한다. 특히 이차원 나노 구조물의 표면처리를 통하여 안정성을 확보하여 실제 응용할 수 있는 여건을 마련한다. 3 차년도는 표면 처리된 나노발광소자를 고분자 또는 블록 공중합체와 결합을 그 목표로 한다. 고분자 또는 블록공중합체의 작용그룹 (functionality) 처리를 통해 유기물 나노 소자와의 화학적 결합을 꾀하여 다기능성 고분자-유기 하이브리드 복합 나노 소자 개발을 한다.
해당 연구계획대비 성과로 이차원 II-VI족 나노소자인 CdSe nanoplatelets을 합성하였고, 이들의 광학적 성질을 변화시키기 위해 thickness를 제어하였다.
페로브스카이트(perovskite) 광학 나 소자인 CsPbX₃ (X=halide) 양자점을 용액상에서 성공적으로 합성하였다. II-VI족 이차원 나노 소자와 페로브스카이트(perovskite) 나노 소자(CsPbX₃, X=halide)를 포함한 광학용 나노소자의 표면 처리를 통하여 광학적 성질을 개질하고 안정성을 증가시켰다. 특히 높은 양자수득률을 달성하고 향 후 고분자와 결합할 수 있는 기능기를 표면처리를 통하여 소개하였다. 이차원 II-VI족 반도체 나노 소자와 페로브스카이트(perovskite) 나노 소자(CsPbX₃, X=halide)를 포함한 광학용 나노소자의 표면처리를 통한 광학적 성질 개질 및 표면처리를 통한 기능기부착의 합성법 정착에 성공하였다. 구체적으로 이차원 II-VI족 CdSe nanocrystals (e.g.,nanoplatelets, nanorods)을 용액상에서 합성하였고, passivation을 통하여 세밀하게 광학적 성질을 개량하고 안정성을 증대시켰다. 이러한 표면처리법을 통하여 기능성 유기물을 부착시킬 수 있는 여건을 마련하였다.

○ 연구개발결과의 중요성
본 연구는 학문 기술적으로 차세대 이차원 반도체 유기물을 합성하는 기술을 습득 그 원리를 파악하였다. 광학 나노 소자의 구동 원리를 이해하고 고분자의 합성법 및 복합물질 합성에 대한 기술을 습득하였다. 이를 통해 향 후 디스플레이, 레이저,양자컴퓨터 회로, 레이저 등 넓은 응용범위를 가진 차세대 광학소자로 인해 미래산업 선도의 효과를 기대하며 미래기술 선점에 따른 대/중소기업간 협력, 상생 및 도약 기반 제공할 수 있을 것이라고 판단된다. 재료공학, 화학공학, 고분자 공학,물리학 등 다분야 기술이 필요함에 따라 융합 기술 전문 인력을 양성하고 국내외 학회 참석 및 전문가와의 교류 협력 연구를 통해 최신 기술 동향 및 실무 능력을 갖춘 인력을 양성하는데 이바지 하였다.

(출처 : 연구결과 요약문 3p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 3
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 7
• 2.1. 광학용 나노소자 개발 ... 9
• 2.2. 표면처리를 통한 광학나노소자의 안정성 향상 ... 11
• 2.3. 유기-무기 나노 복합재료 합성 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 15
• 4. 참고문헌 ... 16
• 5. 연구성과 ... 17
• 대표적 연구실적 ... 21
• 끝페이지 ... 37