• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제29권12호
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• pp.737-749
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• 2016

Recently perovskite materials with much cheaper cost and marvellous optoelectronic properties have been studied for next generation LED display devices overseas. Technology development trends of inorganic $CsPbX_3$(X=halogen) based LEDs (PeLEDs) with assumed high stability were investigated on literature worldwide. It was found that syntheses methods of these nanocrystals (NCs, mainly quantum dots, QDs) made great progress. A new room temperature synthesis method showed outstanding PL (photoluminescence) properties such as high quantum yield (QY), narrow emission width, storage stability comparable with, or often exceeding those of conventional hot injection method and CdSe@ZnS type inorganic colloidal QDs. PeLEDs with shell layers might be more promising, indicating urgent real research start of this solution processing technology for small businesses in Korea.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권3호
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• pp.167-171
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• 2021

The core-shell InGaN/GaN Multi Quantum Well-Nanowires (MQW-NWs) that were selectively grown on oxide templates with perfectly circular hole patterns were highly crystalline and were shaped as high-aspect-ratio pyramids with semi-polar facets, indicating hexagonal symmetry. The formation of the InGaN active layer was characterized at its various locations for two types of the substrates, one containing defect-free MQW-NWs with GQDs and the other containing MQW-NWs with defects by using HRTEM. The TEM of the defect-free NW showed a typical diode behavior, much larger than that of the NW with defects, resulting in stronger EL from the former device, which holds promise for the realization of high-performance nonpolar core-shell InGaN/GaN MQW-NW substrates. These results suggest that well-defined nonpolar InGaN/GaN MQW-NWs can be utilized for the realization of high-performance LEDs.

• Journal of the Korean Physical Society
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• 제73권10호
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• pp.1502-1505
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• 2018

We present a design for hybrid circular Bragg gratings (hCBGs) for efficiently extracting single-photons emitted by InAs quantum dots (QDs) embedded in GaAs. Finite-difference time-domain simulations show that a very high photon collection efficiency (PCE) up to 96% over a 50 nm bandwidth and pronounced Purcell factors up to 19 at cavity resonance are obtained. We also systematically investigate the geometry parameters, including the $SiO_2$ thickness, grating period, gap width and the central disk radius, to improve the device performances. Finally, the PCEs and the Purcell factors of QDs located at different positions of the hCBG are studied, and the results show great robustness against uncertainties in the location of the QD.

• 공업화학전망
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• 제23권6호
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• pp.14-24
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• 2020

최근 우수한 발광 특성을 갖는 양자점을 고해상도 디스플레이의 발광 소재로 도입하고자 하는 노력이 활발하다. 양자점을 활용한 디스플레이의 실현을 위해서는 콜로이드 상태인 다색의 양자점을 고해상도로 패터닝하는 기술의 확립이 필요하다. 본 연구에서는 ethane-1,2-diyl bis(4-azido-2,3,5,6-tetrafluorobenzoate)를 양자점용 가교제로 활용하여 용액공정을 기반으로 형성된 양자점 박막을 고해상도로 패터닝한 기술을 소개하고자 한다. 위 양자점용 가교제의 양 말단에는 아지드 그룹을 포함한 작용기가 존재한다. 아지드 기는 자외선에 의해 광 활성화되어 양자점 표면의 알킬 리간드와 가교 결합을 형성함으로써, 양자점 박막에 화학적 내구성을 부여한다. 본 기술을 기반으로, 적색, 녹색, 청색의 카드뮴 기반 양자점을 고해상도로 패터닝하고 정밀하게 배열하여 인치 당 화소 수 1400 이상의 픽셀 형성에 성공하였다. 또한 가교 반응 후에도 성능 저하가 없는 양자점 박막 및 자발광 양자점 다이오드를 개발하였다.

• Journal of Korean Vacuum Science & Technology
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• 제6권2호
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• pp.88-91
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• 2002

InGaN/GaN multiple quantum wells (MQWs) were grown by metalorganic chemical vapor deposition and their structural and optical properties were studied. When the average In content was increased by increasing TMIn flow rate, PL measurement showed little change in PL peak position and large increase in PL intensity instead. Large changes in PL peak position could be achieved by changing growth temperature. We propose the formation of fixed In content, highly In-rich quantum dot-like phases in InGaN MQWs driven by spinodal decomposition.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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• pp.533-534
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• 2012

Colloidal III-V semiconductor nanocrystal quantum dots (NQDs) have attracted attention as they can be applied in various areas such as LED, solar cell, biological imaging, and so on because they have decreased ionic lattices, lager exciton diameter, and reduced toxicity compared with II-VI compounds. However, the study and application of III-V semiconductor nanocrystals is limited by difficulties in control nucleation because the molecular bonds in III-V semiconductors are highly covalent compared to II-VI compounds. There is a need for a method that provides rapid and scalable production of highly quality nanoparticles. We present a new synthetic scheme for the preparation of InP nanocrystal quantum dots using new phosphorus precursor, P(SiMe2tbu)3. InP nanocrystals from 530nm to 600nm have been synthesized via the reaction of In(Ac)3 and new phosphorus precursor in noncoordinating solvent, ODE. This opens the way for the large-scale production of high quality Cd-free nanocrystal quantum dots.

• 한국진공학회지
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• 제22권1호
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• pp.37-44
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• 2013

본 연구에서는 양자점(quantum dot, QD)에서의 전하트랩이 태양전지의 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, GaAs 모체 태양전지(MSC)의 활성층에 InAs/GaAs QD을 삽입한 $p^+-QD-n/n^+$ 태양전지(QSC)를 제작하여 그 특성을 비교 조사하였다. Stranski-Krastanow (SK)와 준단층(quasi-monolayer, QML)의 2종류 QD를 도입하였으며, 표준 태양광(AM1.5)에서 얻은 전류-전압 곡선으로부터 태양전지의 특성인자(개방전압($V_{OC}$), 단락전류($I_{SC}$), 충만도(FF), 변환효율(CE))를 결정하였다. SK-QSC의 FF값은 80.0%로 MSC의 값(80.3%)과 비슷한 반면, $V_{OC}$와 $J_{SC}$는 각각 0.03 V와 $2.6mA/cm^2$만큼 감소하였다. $V_{OC}$ 및 $J_{SC}$ 감소 결과로 CE는 2.6% 저하되었는데, QD에 의한 전하트랩이 주요 원인으로 지적되었다. 전하트랩을 완화시키기 위한 구조로서 QML-QD 기반 태양전지를 본 연구에서 처음 시도하였으나, 예측과는 달리 부정적 결과를 보였다.

• 대한화학회지
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• 제48권3호
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• pp.249-253
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• 2004

감마선을 이용하여 수용액상에서 안정화 된 CdS 반도체 양자점을 제조하고, 제조된 양자점의 광학적 흡수스펙트럼을 분석하였다. CdS 양자점 제조시 카드뮴을 제공하는 물질로는 cadmium sulfate를 사용하였고, 황을 제공하는 물질로는 2-mercaptoethanol을 사용하였으며, 매개체로는 감마선이 조사된 물에 존재하는 환원제 $e^{-}_{aq}$을 이용하였다. 감마선 조사 전과 후에 제조된 CdS 양자점의 흡수스펙트럼을 비교한 결과, 감마선 조사 후에는 300 nm~400 nm 사이에서 CdS 양자점 형성에 의한 엑시톤 흡수 봉우리가 명확히 관측됨을 확인할 수 있었다. 또한 감마선의 조사 시간을 5분, 10분, 15분으로 증가시켜 감마선의 양을 다르게 조사시킨 결과 엑시톤 흡수 파장이 338 nm, 347 nm, 367 nm로 장파장 쪽으로 이동함을 확인함으로써, 감마선의 조사량을 조절하면 CdS 양자점의 크기를 변화시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지D
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• 제36D권6호
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• pp.35-43
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• 1999

본 논문에서는 자유 공간 광 연결 구도에 적합한 새로운 구조의 광 thyristor를 제안하고, 이 소자의 성능을 기존의 광 thyristor와 비교 평가하였다. 제안된 광 thyristor는 얇은 가운데 층들을 갖는 완전 공핍 광 thyristor로서 빠른 스위칭 속도와 향상된 광 반응성을 위하여 다중 양자 우물(multiple quantum wells)과 하부 거울층(bottom mirror)을 이용하였다. 기존 광 thyristor와의 성능 비교를 위한 모의실험은 전류 중심(current oriented) 연결 접합 모델(coupled junction model)과 박막층의 특성 행렬(thin film characteristic matrix), 그리고 van Roosbroeck-Shockley relation을 이용하였다. 모의 실험을 통하여 소자의 구성 물질, 두께, 불순물 농도등의 물리적 인자들이 같은 경우, 기존의 광 thyristor에 비하여 제안된 광 thyristor의 스위칭 에너지가 0.43 배 줄고, 발광 효율은 1.76 배 증가하며, 연동 동작(cascadable operation)시 bit-rate는 1.61 배 증가함을 알 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.129-129
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• 2010

적외선 검출소자(Infrared Photodetector)는 근적외선에서 원적외선 영역에 이르는 광범위한 파장 범위의 적외선을 이용하는 기기로서 대상물이 방사하는 적외선 영역의 에너지를 흡수하여 이를 영상화할 수 있는 장비이다. 적외선 관련 기술은 2차 세계대전 기간에 태동하였으며, 현재에는 원거리 감지기술 등과 접목되면서 그 활용 분야가 다양해지고 있다. 특히 능동형 정밀 타격무기를 비롯한 감시 정찰 장비 및 지능형 전투 장비 시스템 등에 대한 요구를 바탕으로 보다 정밀하고 신속한 표적 감지 및 정보처리 기술에 관한 연구가 선진국을 통해서 활발히 진행되고 있다. 기존의 Bolometer 형식의 열 감지 소자는 반응 속도가 느리고 측정 감도가 낮은 단점이 있으며, MCT(HgCdTe)를 이용한 적외선 검출기의 경우 높은 기계적 결함과 77K 저온에서 동작해야하기 때문에 발생하는 추가 비용 등이 문제점으로 지적되고 있다[1]. 이에 반해 화합물 반도체 자기조립 양자점(self-assembled quantum dot)을 이용한 적외선 수광소자는 양자점이 가지는 불연속적인 내부 에너지 준위로 인하여, 높은 내부 양자 효율과 온도 안정성을 기대할 수 있으며, 고성능, 고속처리, 저소비전력 및 저소음의 실현이 가능하다. 본 연구에서는 적층 InAs/InGaAs dot-in-a-well 구조를 유기금속화학기상증착법을 이용하여 성장하고 이를 소자에 응용하였다. 균일한 적층 양자점의 성장을 위해서 원자현미경(atomic force microscopy)을 이용하여, 각 층의 양자점의 크기와 밀도를 관찰하였고, photoluminescence (PL)를 이용하여 발광특성을 연구하였다. 각 층간의 GaAs space layer의 두께와 온도 조절 과정을 조절함으로써 균일한 적층 양자점 구조를 얻을 수 있었다. 이를 이용하여 양자점의 전도대 내부의 에너지 준위간 천이(intersubband transition)를 이용하는 n-type GaAs/intrinsic InAs 양자점/n-type GaAs 구조의 양자점 적외선수광소자 구조를 성장하였다. 이 과정에서 상부 n-type GaAs의 성장 온도가 600도 이상이 되는 경우 발광효율이 급격히 감소하고, 암전류가 크게 증가하는 것을 관찰하였다. 이는 InAs 양자점과 주변 GaAs 간의 열에 의한 상호 확산에 의하여 양자점의 전자 구속 효과를 저해하는 것으로 설명된다.