초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
- 본 연구에서는 콜로이드 양자 우물 구조를 갖는 차세대 발광 소재를 개발하고자 한다.
- 신조성 콜로이드 양자 우물을 합성하고, 전하 거동 분석과 표면 제어를 체계적으로 진행하여, 차세대 디스플레이 응용을 위한 발광 소재를 개발하는 것을 목표로 한다.

○ 전체 내용
1) 신조성 콜로이드 양자 우물 합성
- 콜로이드 양자 우물은 수 원자 수준의 매우 얇은 두께를 가지는 반도체 나노 판상 결정으로, 매우 좁은 발광선폭을 가지며, 발광 전이 속도가 빠르고,

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
- 본 연구에서는 콜로이드 양자 우물 구조를 갖는 차세대 발광 소재를 개발하고자 한다.
- 신조성 콜로이드 양자 우물을 합성하고, 전하 거동 분석과 표면 제어를 체계적으로 진행하여, 차세대 디스플레이 응용을 위한 발광 소재를 개발하는 것을 목표로 한다.

○ 전체 내용
1) 신조성 콜로이드 양자 우물 합성
- 콜로이드 양자 우물은 수 원자 수준의 매우 얇은 두께를 가지는 반도체 나노 판상 결정으로, 매우 좁은 발광선폭을 가지며, 발광 전이 속도가 빠르고, 편광 발광을 하는 등 발광체로서 큰 장점 들을 가지고 있다. 하지만 합성적인 한계로 인해 대부분의 연구가 Cd 기반 양자 우물에 집중되어 있다.
- 본 연구에서는 비카드뮴계 신조성 콜로이드 양자 우물을 합성하고, 우수한 광학적, 전기적 특성을 활용하여 차세대 발광 소재로 개발하고자 한다.

2) 이종 구조 양자 우물의 엑시톤 거동 분석
- 발광 소자에서 비발광 Auger 재결합으로 인해 효율이 크게 떨어지는 문제점이 주로 발생한다. 양자 우물은 비등방 구조로 인해 독특한 전하 거동을 보이며, Auger 재결합이 크게 억제된다.
- 이종 구조 양자 우물에서 일어나는 엑시톤 거동을 분석하고, 구조와 조성의 분포, 입자의 모양 등 다양한 요인이 전하 거동에 미치는 영향을 해석하여 이를 토대로 Auger 재결합을 최소화하는 구조를 제시하고자 한다.

3) 양자 우물 표면 제어를 통한 광학적, 전기적 특성 변화 유도
- 양자 우물은 단일 면으로 이루어진 넓고 평평한 기저면을 가지고 있기 때문에 표면의 변화에 매우 민감하여 표면의 조성, 리간드의 종류, 물질의 흡착 등에 따라 다양한 특성이 변화한다.
- 양자 우물의 표면을 제어하여 다양한 광학적, 전기적 특성 변화를 유도하고, 이를 토대로 반도체 나노 결정에서 발생하는 표면에 의한 특성 변화 현상을 해석하고자 한다.

4) 양자 우물 입자의 전계 발광 소자 응용
- 전계 발광 소자의 발광층에서 발생한 빛은 소자 내부에서 손실되어 일부만이 외부로 실제 방출되는데, 이때의 방출 효율을 광 추출 효율이라 하며, 이로 인해 소자의 전체 효율에 한계가 존재한다.
- 양자 우물은 면 방향으로 평행한 전이 쌍극자를 가지고 있기 때문에 이를 이용하면 소자의 광 추출 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 발광층에서 양자 우물 입자를 단방향으로 정렬하고, 이를 발광 소자에 응용하고자 한다.

□ 연구개발성과
- 콜로이드 양자 우물 구조를 갖는 차세대 발광 소재 개발
- 신조성 콜로이드 양자 우물을 합성 및 전하 거동 분석

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
- 본 연구에서 제시하는 콜로이드 양자 우물은 우수한 광특성을 가지며 발광체 정렬에 따른 효율 향상 효과까지 기대할 수 있는 소재이다. 따라서 이를 기반으로 차세대 디스플레이 소재를 개발하는 연구는 상당한 경쟁 체제에 돌입한 디스플레이 산업에서 기술 경쟁력을 확보하는 중요한 기초연구가 될 것이다.
- Cd계로 한정되어 있던 콜로이드 양자 우물을 새로운 조성으로 합성하여 발광 파장의 범위를 크게 넓히고, 입자 내 전하 거동을 분석하는 연구는 학계와 산업계 모두에서 중요한 의미를 가질 것이다. 신조성 콜로이드 양자 우물을 전계 발광 소자에 적용하고, 그 특성을 분석함으로서 차세대 발광 소재로서의 가능성을 입증할 수 있을 것이다.
- 반도체 나노 결정은 매우 큰 표면적을 가지고 있으므로 표면 특성이 물질의 물리적, 화학적 특성에 큰 영향을 미친다. 콜로이드 양자 우물은 단일 면으로 이루어진 넓고 평탄한 기저면을 가지고 있어 표면 제어를 통한 특성 변화를 관찰하기 최적의 구조를 가지고 있으며, 이를 활용한 연구 결과는 반도체 나노 결정 전반에 응용 가능하여 다양한 분야에서 큰 관심을 받을 것이다.

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요약문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1) 연구개발과제의 필요성 ... 5
• 2) 연구개발과제의 최종 목표 ... 5
• 3) 연구개발과제의 연차별 목표 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1. 신조성 콜로이드 양자 우물 합성 ... 6
• 2. 이종 구조 양자 우물의 광학적 특성 및 엑시톤 거동 분석 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 7
• 1) 연구수행 결과 ... 7
• 2) 목표 달성 수준 ... 9
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 9
• 5. 연구개발성과 및 활용 계획 ... 10
• 1) 연구성과 ... 10
• 2) 연구성과 활용계획 ... 10
• 6. 참고문헌 ... 10
• 끝페이지 ... 10