Research at ELIMEL

Research Topic 1 :  Quantum Dots Optoelectronics

양자점 고해상도 패터닝 연구

양자점은 입자 크기에 따라 다양한 색의 방출이 가능한 반도체 결정으로, 자연의 색을 가장 가깝게 구현할 수 있고, 발광 효율 및 안정성도 높아 디스플레이용 발광소재로 주목받고 있습니다. 양자점의 우수한 발광특성을 디스플레이에 오롯이 담아내기 위해서는 양자점을 수 마이크로미터 크기의 미세 화소로 패터닝해야 합니다. 저희 연구실에서는 다양한 가교/패터닝 공정 기술을 개발하여 고해상도로 패턴된 양자점 발광 다이오드 및 컬러필터/전환층을 형성하는 연구를 진행하고 있습니다. 해당 기술들을 통해 TV, 핸드폰뿐만 아니라 VR, AR 등의 차세대 양자점 디스플레이 구현에 기여하고자 합니다. 

Nat. Commun. 2020 (link) Adv. Mater. 2022 (link) Nat. Nanotech. 2022 (link) Adv. Mater. 2023 (link

양자점 집합체 박막의 전도 이동현상 연구

콜로이드상 형태로 합성이 가능한 양자점은 용액공정을 거쳐 박막 형태로 디스플레이 장치 뿐만이 아니라, 태양전지 트랜지스터 등의 전자/광전자소자에 응용될 수 있습니다. 이때, 양자점 박막의 전기적 특성은 소자의 성능을 결정하는 가장 중요한 물리적 성질 중 하나로, 우수한 특성 확보를 위해서는 양자점 박막을 통한 전하 이동현상에 대한 이해가 필요합니다. 저희 연구실에서는 양자점의 구조 및열, 나아가 도핑을 제어함으로써 우수한 반도체적 특성을 갖는 양자점 박막 개발에 대한 연구를 진행하고 있습니다.

Nano Lett. 2017 (link) Science Adv. 2023 (link)

Research Topic 2 :  OLEDs & Organic OptoElectronics 

발광성 고분자 반도체 패터닝 및 OLED 연구

유기 반도체(단분자형, 고분자형)는 OLED 의 핵심소재입니다. 보다 높은 해상도를 갖는 OLED 디스플레이 개발을 위해서는 보다 미세한 픽셀을 안정적으로 공정하는 패터닝 공정 기술이 필수적입니다. 저희 연구실에서는 단분자형 유기발광체와 발광성 고분자 반도체, 그 외 OLED에 들어가는 각종 유기반도체를 패터닝하는 방법론을 개발하고, 패턴된 유기 반도체의 광학적/전기적 특성을 분석하며, 최종적으로 이를 이용한 초고해상도 OLED 디스플레이 구현을 위한 연구를 진행하고 있습니다.


Adv. Mater. 2019 (link), Nature Commun. 2020 (link), Adv. Opt. Mater. 2022 (link) 

Research Topic 3 :  IonoElectronics 

전기화학발광 및 전기화학분석장치 개발

전기화학발광(electrogenerated chemiluminescence 혹은 electrochemiluminescence)은 전자교환이 진행되는 산화 및 환원에 기초한 발광현상입니다. 전기화학 발광현상을 활용하면, 기존의 전자소자들이 나타낼 수 없던 전혀 새로운 형태의 발광소자를 구현할 수 있습니다. 본 연구실에서는 이를 이용한 형태가변형 발광소자에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 

그밖에도 전기화학의 기초원리를 도입하여 2차전지를 비롯한 각종 전기화학셀의 성능평가를 진행할 수 있는 새로운 개념의 분석장치를 개발중입니다.   


ACS Photon. 2018 (link), Adv. Funct. Mater. 2020 (link), Adv. Mater. 2021 (link)

이온성 젤 전해질 기반 전자소자

이온 전달현상에 기초한 젤 전해질은 용액공정 가능성, 재료의 유연성, 우수한 전기화학적 특성 등을 바탕으로 웨어러블 소자 및 에너지 소자에 적용가능합니다. 특히나 게이트 절연체를 전해질로 대체한 트랜지스터 플랫폼은 바이오센서, 신경모사회로, 메모리 등 차세대 전자소자 분야에 활용 될것으로 기대됩니다. 저희 연구실에서는 젤 전해질의 공정과 응용에 대한 연구를 진행하고 있습니다. 최근에는 이를 활용하여 THz 파의 광학적 특성을 임의로 제어할 수 있는 새로운 형태의 메타물질 설계를 성공한바 있습니다. 


Adv. Mater. 2018 (link), ACS Appl. Mater. Interfaces 2021 (link)

Funding Sources 

진행중 과제


종료 과제