김동호 연세대 특임교수 연구팀, 디스플레이 개발 난제 ‘푸른빛 양자점’ 원리 규명

[캠퍼스人+스토리] 양자점 모양과 발광 성질의 연관성 확인

김동호 연세대 명예특임교수(왼쪽), 이유진 연구원(제1저자)

김동호 연세대 특임교수 연구팀이 초고효율, 초고색순도의 푸른빛 양자점의 특성을 밝혀냈다.

7일 연세대에 따르면 연구팀은 친환경 푸른빛 양자점의 대표 소재인 아연셀레늄텔레나이드(ZnSeTe)를 기반으로 양자점 모양과 발광 성질의 연관성을 밝혀냈다. 양자점은 수 나노미터 크기의 매우 작은 입자로, 크기나 모양을 제어해 발광 성질을 조절할 수 있다. 높은 색순도를 구현할 수 있어 차세대 디스플레이 소재로 주목받고 있다.

양자점을 이용한 디스플레이 상용화를 위해서는 RGB 색상의 양자점을 최적화해야 한다. 이중 푸른빛 양자점은 작은 크기의 입자로 인해 결함이 발생하기 쉬워 개발에 어려움을 겪고 있었다.

김 교수 연구팀은 규칙적인 면성장을 유도하기 위해 플루오린화 수소산(Hydrofluoric Acid)을 이용해 불규칙한 둥근 형태에서 규칙적인 정육면체 방향으로 성장한 양자점을 관측했다. 정육면체 양자점은 매우 높은 양자수율로 높은 성능과 색순도를 보였다.

연구팀은 체계적인 결정학 분석과 분광학 분석을 진행해 입자 모양의 변화와 양자점의 성능 간의 상관관계도 규명했다.

김동호 연세대 교수는 "양자점 기반의 재료 개발과 응용 분야에서 혁신적인 전망을 제시하며 푸른 빛 양자점 기술의 발전에 이바지할 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 재료과학 분야 국제 학술지 어드밴스드 머티리얼즈(IF 29.4) 저널(4월 18일)에 게재됐다.