AON Lab

RESEARCH TOPICS

첨단광전나노소재연구실에서는 용액 기반 합성법을 활용한 소재 합성을 진행하고 있다. 소재로는 반도체 나노입자 (양자점), 산화물 나노입자 등의 나노 소재로 필요에 따라 구조, 화학적 조성을 조절함으로써 On-demand 소재 연구를 수행하고 있다. 뿐만 아니라, 대량생산이 가능하도록 반응 경로를 설계하고 Lab-scale to Pilot-scale까지 연계된 실험을 진행하고 있다.

본 연구실에서 합성하는 양자점(Quantum Dots)은 크기와 구조에 따라 밴드갭이 바뀌는 특성을 활용하여 다양한 색상을 구현할 수 있는 소재이다. 이러한 양자점 합성은 나노미터 크기의 반도체 결정을 만드는 과정으로, 주된 응용인 디스플레이를 위해서는 높은 발광효율과 좁은 발광선폭을 갖는 양자점 소재를 합성하는 것이 중요하다. 이러한 목표를 달성하기 위해 주로 활용하는 기법이 이종구조(Heterostructure)를 지닌 양자점 구조를 예측하고 합성 기법을 개발하는 것이다. 본 연구실에서는 다양한 소재와 구조를 지닌 양자점을 합성하는 연구를 주로 수행하고 있다.

차세대 디스플레이 기술로는 양자점 전계 발광소자 (Quantum Dot Electroluminescence Devices, QD-EL)가 높은 학문적, 산업적 관심을 받고 있다. 본 소자는 양자점 발광층을 지닌 전계 구동형 자발광소자로써 높은 효율과 고색순도를 보일 수 있다는 장점이 있다. 하지만 여전히 많은 소자들이 전하 주입 불균형 문제로 인해 소자 효율과 구동 안정성 확보에 어려움을 겪고 있으며, 본 연구실에서는 QD-EL 소자의 발광 효율과 구동 안정성을 향상시키기 위한 연구를 수행하고 있다.

또다른 광전소자로는 수광형 소자 (태양전지, 광검출기, 광트랜지스터 등)가 있다. 수광형 소자에서 활용될 수 있는 활성층, 전하전달층에 필요한 소재와 공정을 개발하고 이를 상용화가 가능하도록 최적화하는 연구를 수행하고 있다.

나노소재는 나노미터 수준의 크기를 지녀 부피 대비 표면적이 높아 표면 상태에 따라 광, 전기적 특성이 바뀌는 특성을 지니고 있다. 리간드 치환 반응, 표면 결함, 표면 반응을 포함하여 나노소재 표면화학 연구가 활발히 이루어지고 있다. 뿐만 아니라 용액 기반의 나노소재는 용액 공정인 잉크젯 프린팅이 가능하여 대량 생산에 적합한 특성을 지니고 있다. 다양한 극성도를 가진 용매에 분산시킬 수 있다면 양자점 잉크와 같은 나노소재의 상업화를 앞당길 수 있다. 본 연구실에서는 아래의 주제를 포함한 다양한 표면화학 연구를 수행하고 있다.

1. 양자점 잉크화 기술 및 분산모델 2. In-situ 표면 치환 반응   3. 나노소재 표면 안정화 기술