나노기술 및 정책 정보

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● 일본 히로시마대학교의 켄이치 사이토 교수 연구팀이 세계 최고 수준의 발광 효율(최대 80%)을 나타내는 적색 발광 나노 실리콘을 합성하는 데 성공하였으며 이를 이용한 실리콘 양자점 LED를 개발

● 연구팀은 실리콘 양자점과 실리콘 양자점 LED의 고효율화에 필요한 화학적 설계(표면 화작 종의 유형)와 물리적 설계(결정성 및 응력)를 정량화함.

● 양자점은 태블릿이나 텔레비전 등의 발광체로 OLED 이후의 차세대 발광체로 기대되고 있지만, 양자점 디스플레이는 중금속 양자점을 이용하고 있어 중금속을 사용하지 않는 발광체를 개발하기 위한 연구가 진행되고 있음

● 양자점 LED는 실리콘 양자점 용액, 고분자 용액을 기판에 코팅하는 기법으로 간단히 제조할 수 있으며, 사용 후 폐기까지 고려할 때 안전할 뿐만 아니라 고성능이면서도 저렴하여 플렉시블 디스플레이, 생체 의학 이미징 등에 적용이 예상됨

● 실리콘을 이용하여 고효율 발광을 설계한 예는 지금까지 없었기 때문에 향후 고효율 실리콘 양자점과 LED 제조에 있어 본 연구가 유력 모델이 될 것으로 기대

※ 용어설명

- 양자점(Quantum Dots): 0차원적 구속으로 에너지 준위의 양자화가 나타나는 나노 크기의 초미세 입자

※ ACS Applied Materials & Interfaces 게재(2022.01.14), “Designing Efficient Si Quantum Dots and LEDs by Quantifying Ligand Effects”