점진적 농도구배 껍질 구조를 갖는 양자점 및 이의 제조방법
QUANTUM DOTS HAVING GRADIENT SHELL STRUCTURE ANDMANUFACTURING METHOD THEREOF
특허 요약
본 발명은 점진적 농도구배 껍질 구조를 갖으며 높은 발광효율과 광화학적 안정도를 갖는 양자점 및 이러한 양자점을 단시간 내에 경제적으로 제조할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 의한 양자점 제조 방법은, 중심을 형성한 이후 정제과정과 재분산 과정을 거친 이후 껍질을 형성해야만 했던 비경제적이고 비효율적인 기존의 방법과는 달리, 반도체 전구체의 반응성 차이를 이용하여 단시간 내에 경제적으로 양자점을 형성하는 장점을 지니고 있다. 또한, 형성된 양자점은 중심의 형성 이후에 점진적인 농도구배를 지니는 껍질이 형성됨으로써, 껍질을 두껍게 형성해도 중심/껍질 양자점이 지니고 있던 격자간 불일치의 문제가 나타나지 않으며 나아가 껍질 부분에 의하여 흡수된 전자와 정공이 중심부분으로 흘러들어가서 빛을 발하는 훤넬 개념이 적용되기 때문에, 발광 효율이 80% 이상에 이르는 높은 효율을 지닌다. 본 발명에 따른 양자점은 기존의 중심/껍질과는 다른 구조를 지닌 새로운 개념의 양자점으로써, II-IV족에 국한되지 않고, III-V족 등의 다른 반도체 양자점에도 응용될 수 있는 것으로서, 새로운 물성의 반도체 양자점 개발에 사용될 수 있고, 다양한 분양에 적용될 수 있다. 양자점, II족 원소, VI족 원소, 점진적 농도구배 껍질 구조
청구항
번호청구항
1

II-VI족 화합물 중심 및 II-VI족 화합물 껍질 구조를 갖는 양자점으로서, 상기 껍질을 구성하는 II-VI족 화합물은 중심을 구성하는 II-VI족 화합물 보다 더 큰 밴드갭을 가지고 있고,상기 II-VI족 화합물 껍질은 농도구배가 점진적으로 형성되어 이루어지며,중심 및 껍질을 구성하는 II족 금속 및 VI족 원소의 하나 이상이 서로 상이한 것을 특징으로 하는양자점.

2

중심을 형성하는 II족 금속 함유 화합물 및 껍질을 형성하는 II족 금속 함유 화합물을 혼합한 후 가열하는 제 1 단계;상기 혼합물을 100 ~ 350℃로 가열하는 제 2 단계;상기 가열된 혼합물에 중심을 형성하는 VI족 원소 함유 화합물 및 껍질을 형성하는 VI족 원소 함유 화합물을 혼합하는 제 3 단계; 및상기 제 3 단계 혼합물을 100 ~ 350℃에서 유지시켜 기울기를 갖는 껍질 구조를 형성시키는 제 4 단계를 포함하며,중심 및 껍질을 구성하는 II족 금속 및 VI족 원소의 하나 이상이 서로 상이한 것을 특징으로 하는는 제1항 기재의 양자점 제조 방법.

3

제 2 항에 있어서, 상기 II족 금속은, 아연, 카드뮴 및 수은으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 양자점 제조 방법.

4

제 2 항에 있어서,제 1 단계에서 중심을 형성하는 II족 금속 함유 화합물 및 껍질을 형성하는 II족 금속 함유 화합물을 질소 또는 아르곤 분위기의 상압 이하의 압력조건 및 100 ~ 350℃의 온도조건에서 10~600분 동안 가열시키는 것을 특징으로 하는양자점 제조 방법.

5

제 2 항에 있어서,제 1 단계에서 중심을 형성하는 II족 금속 함유 화합물과 껍질을 형성하는 II족 원소 함유 화합물의 함량비가 1:1 ~ 1:50(몰비)인 것을 특징으로 하는 양자점 제조 방법.

6

제 2 항에 있어서,상기 VI족 원소는, 황, 셀레늄, 텔루륨 및 폴로늄으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 하는 양자점 제조 방법.

7

제 2 항에 있어서, 제 3 단계에서 중심을 형성하는 VI족 원소 함유 화합물과 껍질을 형성하는 VI족 원소 함유 화합물의 함량비가 1:1 ~ 1:50(몰비)인 것을 특징으로 하는 양자점 제조 방법.

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