물리colloquium

주제 : 인공원자(양자점)의 자유로운 물성 제어 및 응용소자 적용

발 표 요 약 :

최근 정부의 혁신 성장동력 육성계획의 산업기반 분야 중 신재생에너지 분야와 첨단소재 개발 분야에 포함된다. 여기에 더하여 2018년 시행된 정부의 재생에너지 3020 이행계획은 2030년까지 재생에너지의 발전량 비중 20% 달성을 목표로 하고 있고, 2020년 정부 R&D 중점투자 분야 중 소재⋅부품⋅장비 산업 강화 계획을 수립하여 추진하고 있다. 따라서, 산업혁신을 선도할 나노소재 분야 핵심 원천기술 개발이 추진되고 있고 관련 연구의 필요성이 크게 대두되고 있다. 게다가, 양자점 발광소재 및 소자의 개발은 국가중점 육성 산업 중 하나인 디스플레이 산업 분야에서 차세대 디스플레이 소재로 활발히 연구를 진행하고 있다. 이들 정책의 실현을 가능케 하기 위하여 양자점 나노소재의 자유로운 제어와 응용소자의 적용 개발은 매우 필수적이라 할 수 있다.

양자점(quantum dots) 소재는 나노미터 크기의 작은 반도체 소재 중에서, 전자와 정공이 쌍을 이루는 엑시톤 보어 반경 (exciton Bohr radius)보다 작은 크기를 가지고 있는 반도체 소재를 일컫는다. 이러한 작은 크기의 상황에서는 반도체 소재에 양자구속(quantum confinement) 효과를 발생 시킨다. 양자구속 효과로 인하여 양자점의 전자구조는 마치 원자와 같은 불연속적인 에너지 준위를 보이게 된다. 불연속적인 에너지 준위의 특성으로 인해서 양자점을 “인공원자”라고 부르기도 한다. 이러한 양자점은 높은 광 발광 양자효율 (PLQY), 자유로운 방출 파장 제어, 높은 색 순도 등 여러 가지 우수한 특성이 있으나, 무엇보다도 다양한 물성이 자유롭게 제어할 수 있기 때문에 다양한 응용소자에 적용 및 성능 개선이 가능하다. 양자점 소재를 이루는 화합물 반도체는 이온결합성 반도체 (ZnSe, PbS, CdSe, CIS 등)와 공유결합성 반도체(InP, InAs, GaN, Si, Ge 등)로 나눌 수 있다. 본 연구는 체계적으로 다양한 양자점들의 물성 제어 방법 및 태양전지를 비롯한 다양한 응용소자에 적용하는 연구 결과를 보여주고 있다.

- 연 사 : 송정훈 교수 (02학번, 목포대학교 물리학과)

- 일 시 : 2021년 6월 03일(목요일) 오후 4시 30분

- 장 소 : 자연대 1호관 1층 싸이언스홀

입자-광자 초정밀 측정 고급인력양성사업팀

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