| 초록 |
0차원의 반도체 나노결정 중 입자의 크기가 엑시톤 보어 반경보다 작을 경우 양자 구속 효과 (Quantum confinement effet)에 의해 비연속적인 에너지 준위를 가지는 양자점은 벌크 상태와 크게 다른 화학적, 물리적 및 광학적 특성을 나타낸다. 이러한 나노결정은 입자 크기에 따른 밴드갭 에너지를 제어가 가능하며 좁은 발광파장의 반치폭 및 높은 발광효율 등의 장점을 가지고 있어 LED나 태양전지, 레이저등 다양한 분야에서 반도체 나노결정을 이용한 연구가 진행 중이다. 기존 소재인 카드뮴계는 인체 유해성으로 인하여 최근 비카드늄계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 카드뮴계와 비슷한 에너지 밴드갭을 가지는 InP에 대한 연구가 주로 진행되고 있다. 일반적으로 나노결정은 표면의 결함으로 인하여 양자효율이 낮고 산소와 수분같은 외분 인자들에 취약하여 안정성 및 신뢰성에 문제를 나타낸다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 나노결정 core에 무기물의 shell을 코팅하는 방법이 가장 많이 연구되고 있다. 나노결정 합성에는 고온주입공정(Hot-injection process)이 주로 사용되고 있으나 대량 합성 시, 전구체간 온도 차로 인한 정확한 반응시간 및 온도 조절이 어려워 고효율의 나노결정 제조 및 재현성 확보에 어려움이 있다. 반면 단일공정(one-pot process)는 모든 전구체를 혼합 후 동시에 가열하여 반응시키기 때문에 대량 합성 시, 반응시간 및 온도 조절이 비교적 용이하여 특성 및 재현성 확보가 가능하다. 따라서 본 연구에서는 모든 전구체를 혼합 후 가열하는 단일공정을 통한 InP/ZnS core/shell 구조의 나노결정을 합성하였으며 UV-vis spectroscopy와 photoluminescence(PL) 분석을 통하여 합성 된 나노결정의 광 특성 및 양자효율의 변화에 대한 연구를 진행하였다. |
