나노기술 및 정책 정보

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● 고려대학교 화학과 정광섭 교수 연구팀은 확장된 단파장 적외선 (Extended SWIR) 영역에서 빛을 내는 저독성 텔루륨화은 양자점을 개발

● 콜로이드 양자점(퀀텀닷)은 에너지 준위가 불연속적으로 나뉜다. 물질의 크기를 조절함에 따라 흡광, 발광 파장 영역대를 조절할 수 있는데 이러한 양자점의 발광파장은 매우 높은 색 순도를 보여줄 수 있어 디스플레이와 태양전지를 포함한 다양한 산업에 활용 가능

● 양자점은 벌크 물질보다 더 큰 밴드갭 에너지를 가지기 때문에 적외선 영역에서 감응하기 위해서는 벌크 밴드갭이 작은 물질을 활용해야 하지만, 기존에 보고된 적외선 영역의 양자점은 주로 수은이나 납 칼코겐으로 독성이 높아 다양한 목적에는 활용되기 어려웠던 상황

● 연구팀은 근적외선(Near-IR) 영역에서만 주로 연구됐던 텔루륨화은 양자점의 정량 비율을 조절해 흡‧발광 파장을 최초로 확장된 단파장 적외선 영역인 2.7μm(마이크로미터)까지 확장시키는데 성공했으며, 텔루륨화은 양자점의 표면에 황화은 쉘을 성장시켜 구조적인 안정성도 향상

● 본 연구는 기존의 수은, 납 칼코겐 양자점을 대체할 수 있는 저독성 물질인 텔루륨화은 양자점이 향후 적외선 센서, 적외선 바이오이미징, 적외선 광전자 장치 등에 사용될 수 있다는 가능성을 제시

※ Nano Letters 게재

※ 국방과학연구소(미래도전국방기술사업), 과학기술정보통신부, 한국연구재단(미래소재디스커버리사업) 교육부,한국연구재단(이공학개인기초연구지원사업(한국형 SGER)) 지원