국내 공동연구진이 양자점 소자 성능을 높이는 방안을 제시했다.
한국연구재단(이사장 노정혜)은 이도창 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 교수팀이 배완기 성균관대 교수, 임재훈 아주대 교수와 함께 양자점 형상과 정렬 제어로 빛 소실을 최소화하는 방법을 찾았다고 2일 밝혔다.
양자점은 높은 색 순도, 안정성 등 장점을 가지고 있다. 또 스스로 빛을 내기 때문에 이를 활용하려는 연구가 활발하다. 그러나 양자점에서 방출되는 빛 대부분이 소자 내에서 소실돼 발광 효율이 매우 낮다. 이 점이 소자 개발에 걸림돌이 되고 있다.
연구팀은 소자 내 소실되는 빛을 최소화하는 방안을 제시했다. 양자점이 한쪽 방향으로만 빛을 방출할 수 있도록 설계했다.
기존 소자 양자점은 형태가 구형이어서 빛이 방사형으로 퍼져 나간다. 반면에 연구팀은 막대나 판 모양 양자점을 사용했다. 한쪽 방향으로만 빛을 방출하는 '편광' 특성을 구현했다. 연구팀은 오랫동안 축적한 연구결과를 바탕으로 양자점 형상에 따른 편광 특성 제어기술과 원하는 방향으로 양자점을 정렬하는 기술을 더해 소자 발광효율을 기존 20%에서 40%로 향상시켰다.
연구팀은 앞으로 이를 활용한 양자점 자발광 소자 효율 배가 후속연구를 추진하고 있다.
논문 1저자 김휘동 박사는 “이번 성과로 정체돼 있던 양자점 자발광 소자 효율을 향상시키고, 연구 분야에 활력을 불어넣을 것으로 기대한다”고 말했다.
대전=김영준기자 kyj85@etnews.com
