화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2008년 가을 (11/07 ~ 11/07, 차세대융합기술연구원)
권호 14권 2호
발표분야 반도체재료
제목 TiO2 박막에 임베딩된 CdSe/ZnS 나노결정 양자점의 소자응용
초록 최근 용액 상에서 콜로이드 합성법에 의한 CdSe 같은 화합물반도체 나노결정 양자점 제조와 이를 이용한 소자응용연구가 큰 주목을 받으며 활발히 연구되고 있다.  콜로이드 나노결정 양자점은 용액 상에서 제조되어 존재하기 때문에 대부분의 응용연구가 용액 상의 분위기와 적합한 바이오분야나 고분자와 결합한 형태의 organic light-emitting diode (OLED) 소자 등에 국한되었으며 기존 고체상태를 기반으로 한 반도체 공정 및 소자에 적용하기에는 큰 장벽이 있다. 그러나 이러한 콜로이드 반도체 나노결정을 안정한 고체상태인 산화물 박막 안으로 효과적으로 임베딩시킬 수 있다면, 다양한 재료의 반도체 양자점을 이용한 LED나 laser, 메모리 소자와 같은 광전자 및 전자소자를 대면적의 실리콘 웨이퍼에서 구현할 수 있는 장점이 있다.  더욱이 높은 양자효율을 갖는 화합물 반도체 양자점의 포토닉스 소자를 기존의 실리콘 기반 CMOS 기술과 결합한 형태의 차세대 집적소자 구현도 가능하다.  본 연구에서는 콜로이드법으로 제조된 CdSe/ZnS core-shell 구조의 나노결정 양자점을 p-type Si (100) 웨이퍼 위에 분산시킨 후 plasma-enhanced MOCVD를 이용하여 TiO2 박막 내로 임베딩 시켰다. 이를 이용하여 ITO/TiO2/양자점/Si(100) 구조의 LED 소자에서 electroluminescence 특성을 확인할 수 있었다. 그리고 임베딩된 CdSe/ZnS 양자점으로의 전하주입 효율 향상을 위하여 제조된 CdSe/ZnS 양자점의 표면계질을 시도하여 향상된 LED 소자특성을 확인 할 수 있었다. 또한 같은 구조에서 메모리효과도 확인 할 수 있었으며, 이러한 현상을 C-V measurement(hp 4194A) 방법을 통하여 전하의 포획현상이 어디서 기인되는 것인지를 연구하였다. 이와 같이 본 발표에서는 TiO2 박막에 임베딩된 CdSe/ZnS 양자점을 활용한 LED 소자 제작 및 그 특성과 메모리소자로의 적용에 대해 논의하고자 한다.
저자 강승희1, 키란쿠말1, 김경헌2, 허철2, 김의태1
소속 1충남대, 2한국전자통신(연)
키워드 TiO2; CdSe/ZnS; 양자점
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