과도 전계 발광 측정을 통한 구동 소자에서의 전자 이동 및 감쇠 정밀 분석..
국제 저명 학술지 와일리 출판의 스몰에 논문 게재

광운대는 최근 전자공학과 이현호 교수 연구팀이 서울대 전기정보공학부 곽정훈 교수 연구팀과 이중으로 적층한 독자적인 양자점 발광다이오드 구조를 제안해 전하 주입에 따른 발광 구동 메커니즘을 보고했다고 20일 밝혔다.

차세대 디스플레이 소자로 불리는 양자점을 이용한 양자점 발광 다이오드는 높은 색순도, 저렴한 공정 비용을 기반으로 연구하고 있다. 하지만 전자　주입에 따른 발광 효율 감소, 구동 수명 감소 등은 양자점 발광다이오드의 성공적인 상업화를 위해 해결해야 할 필수적인 요소들이다. 이를 위해, 양자점 발광 다이오드 구동에 대한 근본적인 이해와 소자 효율 수명 개선에 필요한 세부적인 전하 전달 메커니즘 규명은 필수적이다.

본 연구에서는 서로 다른 양자점을 이중으로 적층해 발광층을 구성했으며, 이중 발광층을 이용한 양자점 발광다이오드를 'transient electroluminescence' 와 'transient photoluminescence' 분석을 통해전자 주입에 따른 소자 구동 메커니즘을 규명했다. 그 결과, 전하의 주입 과정과 여기자(exiton) 재조합 과정을 가시화했을 뿐만 아니라, 구동 중인 발광다이오드 내의 양자점 층에서 전자 이동도를 추정할 수 있었다. 또한 발광효율을 감소시키는 exciton quenching과 fluorescence resonance energy transfer가 일어나는 비율을 정량적으로 측정할 수 있었다.

연구팀은 개발한 이중 발광층을 이용한 발광다이오드 구조 및 transient 분석 방법이 양자점 발광다이오드 열화 원인 분석 등 전하 이동 재결합에 대한　이해가 필수적인 영역에서 활용되길 기대한다. 이번 연구는 한국연구재단 기본연구 및 대학중점연구소지원의 지원을 받아 수행됐고, 연구 결과는 세계　최고의 소재 및 소자 전문 저널인 와일리 출판의 '스몰'에 게재됐다.

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