KR101930523B1 - Method for fabricating quantum dot using nanocluster and method for fabricating quantum dot film - Google Patents

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Abstract

개시된 나노클러스터를 이용한 양자점의 제조 방법은, III족 전구체와 용매를 포함하는 III족 전구체 용액과, V족 전구체, 용매 및 아민을 포함하는 V족 전구체 용액을 반응시켜 III-V족 반도체성 화합물을 포함하며, 비정질 상을 갖는 나노클러스터를 준비하는 단계, 상기 나노클러스터와 동일한 반도체성 화합물을 포함하며, 결정성을 갖는 시드 입자를 준비하는 단계 및 상기 시드 입자와 상기 나노클러스터를 반응시켜, 상기 시드 입자보다 큰 양자점을 형성하는 단계를 포함한다. A method of preparing quantum dots using the disclosed nanoclusters comprises reacting a Group III precursor solution comprising a Group III precursor and a solvent and a solution of a Group V precursor comprising a Group V precursor, a solvent and an amine to form a Group III-V semiconductor compound Preparing seed particles having crystallinity and containing the same semiconducting compound as the nano clusters; and reacting the seed particles with the nanoclusters to form seeds, Forming a quantum dot larger than the particle.

Description

나노클러스터를 이용한 양자점의 제조 방법 및 양자점 박막의 제조 방법{METHOD FOR FABRICATING QUANTUM DOT USING NANOCLUSTER AND METHOD FOR FABRICATING QUANTUM DOT FILM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a quantum dot using nanoclusters and a method for manufacturing the same,

본 발명은 양자점에 관한 것이며, 보다 자세하게는 나노클러스터를 이용한 양자점의 제조 방법 및 이를 이용한 양자점 박막의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to quantum dots, and more particularly, to a method for manufacturing quantum dots using nanoclusters and a method for manufacturing quantum dots using the same.

양자점은 반도체 특성을 가지고 있는 수십 나노미터 이하의 크기를 갖는 나노 입자로서, 양자 제한 효과에 의해 벌크 입자와는 다른 특성을 갖는다. 구체적으로, 양자점의 크기에 따라 밴드갭이 달라지게 되어 흡수하는 파장을 변화시킬 수 있고, 작은 크기로 인한 양자 제한 효과는 벌크 물질에서 볼 수 없는 새로운 광학적, 전기적, 물리적 특성을 보인다. 따라서 이러한 양자점을 이용하여 솔라셀(태양전지), 발광 다이오드와 같은 광전 변환 소자를 제조하는 기술에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다.Quantum dots are nanoparticles having a size of several tens of nanometers or less, which have semiconductor characteristics, and have properties different from those of bulk particles due to the quantum confinement effect. Specifically, the bandgap varies according to the size of the quantum dot, and the wavelength to be absorbed can be changed. The quantum confinement effect due to the small size exhibits new optical, electrical, and physical characteristics not seen in bulk materials. Therefore, studies have been actively made on a technique for manufacturing photoelectric conversion elements such as solar cells and light emitting diodes using such quantum dots.

대표적인 Ⅱ-Ⅵ족 화합물 반도체 양자점에 대한 연구는 높은 발광효율 및 안정성 등의 이점으로 많은 주목을 끌며 진행되어 왔지만, Cd2+ 및 Se2-등을 함유하고 있어 환경 유해성 및 독성 차원에서 문제점이 야기될 뿐만 아니라, 바이오 분야로 응용할 경우 인체에 유해한 영향을 미칠 수 있으므로 최근에는 Ⅱ-Ⅵ양자점을 대체할 수 있는 Ⅲ-Ⅴ족의 이성분계 및 Ⅰ-III-V족의 삼성분계 화합물 반도체 양자점이 많이 연구되고 있는 경향을 보이고 있다.Studies on typical II-VI compound semiconductor quantum dots have attracted much attention due to their advantages such as high luminescence efficiency and stability, but they contain Cd2 + and Se2- as well as cause problems in environmental hazard and toxicity , And biodegradation, it has been recently investigated that the ternary system of Group III-V and the ternary compound semiconductor quantum dots of Group I-III-V, which can replace the Ⅱ-Ⅵ QDs, Respectively.

그러나, 아세나이드(arsenide)와 같은 V족 물질 전구체의 경우, 높은 반응성으로 인하여, 양자점의 크기를 안정적으로 조절하기 어려우며, 충분한 크기로 성장시키기가 어렵다.However, in the case of a V-group precursor such as arsenide, it is difficult to stably control the size of a quantum dot due to its high reactivity, and it is difficult to grow it to a sufficient size.

본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 나노클러스터를 이용하여 안정적으로 양자점을 합성할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a method for stably forming quantum dots using nanoclusters.

또한, 본 발명의 기술적 과제는, 상기 양자점을 이용한 양자점 박막의 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.It is another object of the present invention to provide a method of manufacturing a quantum dot thin film using the quantum dot.

상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른, 나노클러스터를 이용한 양자점의 제조 방법은, III족 전구체와 용매를 포함하는 III족 전구체 용액과, V족 전구체, 용매 및 아민을 포함하는 V족 전구체 용액을 반응시켜 III-V족 반도체성 화합물을 포함하며, 비정질 상을 갖는 나노클러스터를 준비하는 단계, 상기 나노클러스터와 동일한 반도체성 화합물을 포함하며, 결정성을 갖는 시드 입자를 준비하는 단계 및 상기 시드 입자와 상기 나노클러스터를 반응시켜, 상기 시드 입자보다 큰 양자점을 형성하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the object of the present invention, there is provided a method of manufacturing a quantum dot using a nanocluster, the method comprising: preparing a Group III precursor solution including a Group III precursor and a solvent, and a Group III precursor solution including a Group V precursor, Preparing a nanocluster having an amorphous phase comprising a III-V semiconductor compound by reacting a solution of a Group V precursor, preparing a seed particle having crystallinity and containing the same semiconducting compound as the nanocluster, And reacting the seed particles with the nanoclusters to form quantum dots that are larger than the seed particles.

일 실시예에 따르면, 상기 반도체성 화합물은 인듐 아세나이드를 포함한다.According to one embodiment, the semiconducting compound comprises indium arsenide.

일 실시예에 따르면, 상기 반도체성 화합물은, 상기 V족 전구체는 트리스트리메틸실릴아세나이드를 포함한다.According to one embodiment, the semiconducting compound comprises a V-group precursor comprising tris trimethylsilylacenamide.

일 실시예에 따르면, 상기 아민은, 탄소수 6 이상의 알킬 체일을 갖는 아민을 포함한다.According to one embodiment, the amine comprises an amine having an alkyl chain of 6 or more carbon atoms.

일 실시예에 따르면, 상기 아민은, 옥틸 아민, 헥실 아민, 올레일 아민, 디옥틸아민, 디헥실 아민, 트리옥틸 아민 및 트리헥실 아민으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.According to one embodiment, the amine comprises at least one selected from the group consisting of octylamine, hexylamine, oleylamine, dioctylamine, dihexylamine, trioctylamine and trihexylamine.

일 실시예에 따르면, 상기 V족 전구체 용액의 용매는 하이드로카본을 포함한다.According to one embodiment, the solvent of the V-group precursor solution comprises a hydrocarbon.

일 실시예에 따르면, 상기 V족 전구체 용액에서 상기 용매에 대한 상기 아민의 부피비는 30% 내지 70%이다.According to one embodiment, the volume ratio of the amine to the solvent in the V-group precursor solution is 30% to 70%.

일 실시예에 따르면, 상기 나노클러스터를 준비하는 단계는, 200℃ 내지 320℃에서, 상기 III족 전구체 용액에 상기 V족 전구체 용액을 주입하는 단계 및 상기 III족 전구체 용액과 상기 V족 전구체 용액의 혼합물을 냉각시켜, 40℃ 이하에서 반응을 진행하는 단계를 포함한다.According to one embodiment, the step of preparing the nanoclusters comprises: injecting the Group V precursor solution into the Group III precursor solution at 200 ° C. to 320 ° C. and injecting the Group III precursor solution and the Group V precursor solution Cooling the mixture, and allowing the reaction to proceed at 40 < 0 > C or lower.

일 실시예에 따르면, 상기 시드 입자는, III족 전구체와 용매를 포함하는 III족 전구체 용액과, V족 전구체, 용매 및 아민을 포함하는 V족 전구체 용액을 반응시켜 얻어진다.According to one embodiment, the seed particles are obtained by reacting a Group III precursor solution comprising a Group III precursor and a solvent and a solution of a Group V precursor comprising a Group V precursor, a solvent and an amine.

본 발명의 일 실시예에 따른, 양자점 박막의 제조 방법은, 기판 상에, 양자점 입자를 코팅하여 양자점 박막을 형성하는 단계 및 상기 양자점 박막에 리간드 물질을 포함하는 리간드 교환 조성물을 제공하여, 상기 양자점 입자의 리간드를 교환하는 단계를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, a method of fabricating a quantum dot thin film includes: forming a quantum dot thin film by coating a quantum dot particle on a substrate; and providing a ligand exchange composition comprising a ligand material in the quantum dot thin film, And exchanging the ligands of the particles.

본 발명에 따르면, 충분한 반응성을 가지면서 동시에 안정성을 갖는 나노클러스터를 전구체로 이용하여 시드 입자를 반응시켜 III-V족 양자점을 형성할 수 있다. 따라서, 양자점의 성장 및 크기 조절이 용이하다.According to the present invention, III-V group quantum dots can be formed by reacting seed particles using a nanocluster having sufficient reactivity and stability at the same time as a precursor. Therefore, growth and size control of the quantum dot is easy.

또한, 나노클러스터 및/또는 시드 입자를 형성하는 과정에서, 올레일 아민을 계면활성제로 이용함으로써, 양자점 입자의 크기 균일도, 양자점의 수율 및 리간드 교환 효율을 개선함으로써, 발광 효율을 증가시킬 수 있다.Further, in the process of forming nanoclusters and / or seed particles, the use of oleylamine as a surfactant improves the size uniformity of quantum dot particles, the yield of quantum dots and the efficiency of ligand exchange, thereby increasing the luminous efficiency.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 제조 방법을 설명하기 위한 모식도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 박막 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4a는 합성예 3의 양자점의 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 4b는 비교 합성예 3의 양자점의 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 5는 합성예 3 및 비교 합성예 3의 양자점의 정규화된 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도 6은 합성예 3 및 비교 합성예 3의 양자점의 불순물 함량 및 광밀도를 측정하여 도시한 그래프이다.
도 7a는 합성예 3의 양자점을 이용하여 형성한 박막의 리간드 치환 공정 전 후의 푸리에 변환 적외선(FTIR) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
도 7b는 비교 합성예 3의 양자점을 이용하여 형성한 박막의 리간드 치환 공정 전 후의 푸리에 변환 적외선(FTIR) 측정 결과를 도시한 그래프이다.
1 and 2 are schematic views for explaining a method of manufacturing a quantum dot according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a quantum dot thin film according to an embodiment of the present invention.
4A is a graph showing an absorption spectrum of a quantum dot in Synthesis Example 3. Fig.
4B is a graph showing absorption spectra of quantum dots in Comparative Synthesis Example 3. Fig.
5 is a graph showing the normalized luminescence spectra of the quantum dots of Synthesis Example 3 and Comparative Synthesis Example 3. Fig.
6 is a graph showing the measurement of the impurity content and optical density of the quantum dots in Synthesis Example 3 and Comparative Synthesis Example 3. Fig.
FIG. 7A is a graph showing Fourier transform infrared (FTIR) measurement results of a thin film formed using quantum dots of Synthesis Example 3 before and after a ligand replacement process. FIG.
7B is a graph showing Fourier transform infrared (FTIR) measurement results of a thin film formed using quantum dots of Comparative Synthesis Example 3 before and after the ligand replacement step.

이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In this application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a part or a combination thereof is described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

나노클러스터를 이용한 양자점의 제조 방법Method of manufacturing quantum dots using nanoclusters

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 제조 방법을 설명하기 위한 모식도들이다. 1 and 2 are schematic views for explaining a method of manufacturing a quantum dot according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 시드 입자(10)에 나노클러스터(20)를 제공하여 상기 시드 입자(10)를 성장시킨다. 이에 따라 상기 시드 입자(10) 보다 큰 직경을 갖는 양자점(30)이 얻어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, seed particles 10 are grown by providing nanoclusters 20 to seed particles 10. As a result, the quantum dot 30 having a larger diameter than the seed particles 10 can be obtained.

상기 시드 입자와 상기 나노클러스터는 동일한 물질을 포함할 수 있으며, 크기와 물리적 성질에 의해 구분될 수 있다. The seed particles and the nanoclusters may include the same material and may be classified according to their size and physical properties.

예를 들어, 상기 시드 입자와 상기 나노클러스터는, 양자점을 형성할 수 있는 반도체성 화합물을 포함할 수 있으며, 구체적으로, III-V 족 화합물을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 시드 입자와 상기 나노클러스터는, 갈륨 포스포러스 (GaP), 갈륨 아세나이드(GaAs), 갈륨 안티모니(GaSb), 갈륨 니트라이드(GaN), 알루미늄 포스포러스 (AlP), 알루미늄 아세나이드(AlAs), 알루미늄 안티모니(AlSb), 알루미늄 니트라이드(AlN), 인듐 포스포러스 (InP), 인듐 아세나이드(InAs), 인듐 안티모니(InSb), 인듐 니트라이드(InN), 갈륨 포스포러스 아세나이드(GaPAs), 갈륨 포스포러스 안티모니(GaPSb), 갈륨 포스포러스 니트라이드(GaPN), 갈륨 아세나이드니트라이드(GaAsN), 갈륨 안티모니니트라이드(GaSbN), 알루미늄 포스포러스 아세나이드(AlPAs), 알루미늄 포스포러스 안티모니(AlPSb), 알루미늄 포스포러스 니트라이드(AlPN), 알루미늄 아세나이드니트라이드(AlAsN), 알루미늄 안티모니니트라이드(AlSbN), 인듐 포스포러스 아세나이드(InPAs), 인듐 포스포러스 안티모니(InPSb), 인듐 포스포러스 니트라이드(InPN), 인듐 아세나이드니트라이드(InAsN), 인듐 안티모니 니트라이드(InSbN), 알루미늄 갈륨 포스포러스 (AlGaP), 알루미늄 갈륨 아세나이드(AlGaAs), 알루미늄 갈륨 안티모니(AlGaSb), 알루미늄 갈륨 니트라이드(AlGaN), 알루미늄 아세나이드 니트라이드(AlAsN), 알루미늄 안티모니 니트라이드(AlSbN), 인듐 갈륨 포스포러스 (InGaP), 인듐 갈륨 아세나이드(InGaAs), 인듐 갈륨 안티모니(InGaSb), 인듐 갈륨 니트라이드(InGaN), 인듐 아세나이드니트라이드(InAsN), 인듐 안티모니 니트라이드(InSbN), 알루미늄 인듐 포스포러스 (AlInP), 알루미늄 인듐 아세나이드(AlInAs), 알루미늄 인듐 안티모니(AlInSb), 알루미늄 인듐 니트라이드(AlInN), 알루미늄 아세나이드 니트라이드(AlAsN), 알루미늄 안티모니 니트라이드(AlSbN), 알루미늄 포스포러스 니트라이드(AlPN), 갈륨 알루미늄 포스포러스 아세나이드(GaAlPAs), 갈륨 알루미늄 포스포러스 안티모니(GaAlPSb), 갈륨 인듐 포스포러스 아세나이드(GaInPAs), 갈륨 인듐 알루미늄 아세나이드(GaInAlAs), 갈륨 알루미늄 포스포러스 니트라이드(GaAlPN), 갈륨 알루미늄 아세나이드 니트라이드(GaAlAsN), 갈륨 알루미늄 안티모니 니트라이드(GaAlSbN), 갈륨 인듐 포스포러스 니트라이드(GaInPN), 갈륨 인듐 아세나이드 니트라이드(GaInAsN), 갈륨 인듐 알루미늄 니트라이드(GaInAlN), 갈륨 안티모니포스포러스 니트라이드(GaSbPN), 갈륨 아세나이드 포스포러스 니트라이드(GaAsPN), 갈륨 아세나이드안티모니니트라이드(GaAsSbN), 갈륨 인듐 포스포러스 안티모니(GaInPSb), 갈륨 인듐 포스포러스 니트라이드(GaInPN), 갈륨 인듐 안티모니 니트라이드(GaInSbN), 갈륨 포스포러스 안티모니 니트라이드(GaPSbN), 인듐 알루미늄 포스포러스 아세나이드(InAlPAs), 인듐 알루미늄 포스포러스 니트라이드(InAlPN), 인듐 포스포러스 아세나이드 니트라이드(InPAsN), 인듐 알루미늄 안티모니 니트라이드(InAlSbN), 인듐 포스포러스 안티모니 니트라이드(InPSbN), 인듐 아세나이드 안티모니 니트라이드(InAsSbN) 및 인듐 알루미늄 포스포러스 안티모니(InAlPSb) 등을 포함할 수 있다. For example, the seed particles and the nanoclusters may include semiconducting compounds capable of forming quantum dots, and may specifically include Group III-V compounds. For example, the seed particles and the nanocluster may be formed of a material selected from the group consisting of gallium phosphorus (GaP), gallium arsenide (GaAs), gallium antimony (GaSb), gallium nitride (GaN), aluminum phosphorus (InN), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium antimony (InSb), indium nitride (InN), gallium phosphors Gallium arsenide nitrides (GaAsN), gallium antimony nitrides (GaSbN), aluminum phosphorescent arsenide (AlPAs), gallium arsenide nitride (GaAs) , Aluminum phosphorus antimony (AlPSb), aluminum phosphorus nitrides (AlPN), aluminum arsenide nitrides (AlAsN), aluminum antimony nitrides (AlSbN), indium phosphorous arsenide (InPAs) Aluminum gallium arsenide (AlGaAs), aluminum gallium arsenide (AlGaAs), indium gallium arsenide (AlGaAs), aluminum gallium arsenide (AlGaSb), aluminum gallium nitride (AlGaN), aluminum arsenide nitrides (AlAsN), aluminum antimony nitrides (AlSbN), indium gallium phosphors (InGaP), indium gallium arsenide (AlIn), aluminum indium arsenide (AlInAs), aluminum indium arsenide (InAsN), indium antimonitride (InSbN), aluminum indium phosphide (AlInP), aluminum indium arsenide (AlInSb), aluminum indium nitride (AlInN), aluminum arsenide nitrides (AlAsN), aluminum antimony nitrides (AlSbN), aluminum phosphorus nitrides (AlPN) , GaAlPAs, GaAlPb, GaInPAs, GaInAlAs, Gallium Aluminum Phosphorus Nitride (GaAlPN), Gallium Aluminum Phosphorus Nitride (GaAlPN) (GaAlAsN), gallium aluminum antimonitride (GaAlSbN), gallium indium phosphorus nitride (GaInPN), gallium indium arsenide nitride (GaInAsN), gallium indium aluminum nitride (GaInAlN), gallium aluminum gallium arsenide nitride (GaAsPPN), gallium arsenide phosphorus nitride (GaAsPN), gallium arsenide antimonitride (GaAsSbN), gallium indium phosphosphorus antimony (GaInPSb), gallium indium phosphorus nitride (GaInPN ), Gallium indium antimonitride (GaInSbN), gallium phosphorus antimonitride (GaPSbN), indium alum (InAlN), indium aluminum phosphonite (InAlN), indium aluminum phosphonite (InAlN), indium aluminum phosphonite (InAlN), indium aluminum phosphonite , Indium arsenide antimonitride (InAsSbN), and indium aluminum phosphorus antimony (InAlPSb).

일 실시예에서, 상기 시드 입자와 상기 나노클러스터는 인듐 아세나이드를 포함할 수 있다.In one embodiment, the seed particles and the nanoclusters may comprise indium arsenide.

상기 시드 입자는, 결정성을 갖는다. 예를 들어, 상기 시드 입자는, 2nm 이상 3nm 이하의 직경을 가질 수 있다. 상기 나노클러스터는, 상기 시드 입자보다 크기 분포가 넓을 수 있다. 예를 들어, 상기 나노클러스터는 1nm 내지 4nm의 직경을 가질 수 있으며, 비정질 상을 갖는다. 상기 나노클러스터는 비정질 상을 가짐으로써, 결정성 입자에 비하여 불안정하다(반응이 용이하다). 따라서, 입자를 성장시키기 위한 전구체로서 기능할 수 있다.The seed particles have crystallinity. For example, the seed particles may have a diameter of 2 nm or more and 3 nm or less. The nanoclusters may have a larger size distribution than the seed particles. For example, the nanoclusters may have a diameter of 1 nm to 4 nm and have an amorphous phase. Since the nanoclusters have an amorphous phase, they are unstable (easier to react) than crystalline particles. Therefore, it can function as a precursor for growing particles.

상기 시드 입자는, 양자점 성장 과정에서 핵으로서 작용할 수 있다. 상기 나노클러스터는, 상기 시드 입자와 결합, 반응함으로써, 양자점의 성장이 진행될 수 있다. 상기 나노클러스터는, 일반적으로 알려진 III족 전구체, 또는 V족 전구체보다 안정성이 높으면서도, 양자점의 성장을 위한 전구체로서 기능할 수 있을 정도의 반응성을 갖는다. 상기 시드 입자 없이 나노클러스터만으로 양자점을 형성하고자 하는 경우, 핵화(nucleation)에 많은 시간과 고온 공정이 필요하여 바람직하지 않다.The seed particles can act as a nucleus in the course of quantum dot growth. The nanoclusters can bond to and react with the seed particles, and the growth of quantum dots can proceed. The nanoclusters are more stable than commonly known Group III precursors or Group V precursors and have reactivity to function as precursors for the growth of quantum dots. If quantum dots are to be formed only by the nanoclusters without the seed particles, nucleation takes a lot of time and a high temperature process is required, which is not preferable.

예를 들어, 상기 시드 입자와 상기 나노클러스터는 서로 다른 방법에 의해 얻어질 수 있다.For example, the seed particles and the nanoclusters can be obtained by different methods.

상기 시드 입자는 전구체들의 반응에 의해 얻어질 수 있다. 예를 들어, 상기 시드 입자는 III족 전구체 및 V족 전구체의 반응에 의해 얻어질 수 있다. 예를 들어, 인듐 아세나이드를 포함하는 시드 입자를 준비하고자 하는 경우, 인듐 전구체와 아세나이드 전구체를 반응시킨다.The seed particles can be obtained by the reaction of the precursors. For example, the seed particles can be obtained by the reaction of Group III precursors and Group V precursors. For example, when preparing seed particles containing indium arsenide, an indium precursor and an arsenide precursor are reacted.

예를 들어, 상기 인듐 전구체는, 인듐 클로라이드(Indium chloride), 인듐 클로라이드 사수화물(Indium chloride tetrahydrate), 인듐 옥사이드(Indium oxide), 인듐 니트레이트(Indium nitrate), 인듐 니트레이트 수화물(Indium nitrate hydrate), 인듐 설페이트(Indium sulfate), 인듐 설페이트 수화물(Indium sulfate hydrate), 인듐 아세테이트(Indium acetate), 인듐 아세틸아세토네이트(Indium acetylacetonate), 인듐 브로마이드(Indium bromide), 인듐 플로라이드(Indium fluoride), 인듐 플로라이드 삼수화물(Indium fluoride trihydrate), 트리메틸 인듐 (Trimethyl indium), 인듐 올레이트(Indium oleate) 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 인듐 전구체는, 인듐 아세테이트를 포함할 수 있다. 상기 인듐 아세테이트는 올레산과 반응하여, 올레이트(또는 올레산)로 캡핑된 시드 입자를 형성할 수 있으며, 올레이트로 캡핑된 시드 입자는 안정적인 분산성을 가질 수 있다.For example, the indium precursor may be at least one selected from the group consisting of indium chloride, indium chloride tetrahydrate, indium oxide, indium nitrate, indium nitrate hydrate, Indium sulfate, indium sulfate hydrate, indium acetate, indium acetylacetonate, indium bromide, indium fluoride, indium fluoride, Indium fluoride trihydrate, trimethyl indium, indium oleate, and the like. Preferably, the indium precursor may comprise indium acetate. The indium acetate reacts with oleic acid to form seed particles capped with oleate (or oleic acid), and seed particles capped with oleate may have stable dispersibility.

예를 들어, 상기 아세나이드 전구체는, 트리스트리메틸실릴아세나이드(tris-(trimethylsilyl)-arsenide, (TMS)3-As), 아세닉 삼산화물(arsenic trioxide), 아세닉 실릴아미드(arsenic silylamide), 아세닉 클로라이드(arsenic chloride), 아세닉 설페이트(arsenic sulfate), 아세닉 브로마이드(arsenic bromide), 등을 포함할 수 있다. 바람직하게, 상기 아세나이드 전구체는, 트리스트리메틸실릴아세나이드를 포함할 수 있다. 트리스트리메틸실릴아세나이드는 다른 아세나이드 전구체보다 월등히 높은 반응성을 갖는다.For example, the precursor may be tris (trimethylsilyl) -arsenide, (TMS) 3- As, arsenic trioxide, arsenic silylamide, For example, arsenic chloride, arsenic sulfate, arsenic bromide, and the like. Preferably, the arsenide precursor may comprise tris (trimethylsilyl) acetamide. Tris trimethylsilylacenamide has a much higher reactivity than other arsenide precursors.

일 실시예에 따르면, 상기 인듐 전구체를 포함하는 인듐 전구체 용액과, 상기 아세나이드 전구체를 포함하는 아세나이드 전구체 용액을 혼합한 후, 반응을 진행하여, 인듐 아세나이드 시드 입자를 얻을 수 있다.According to an embodiment, the indium arsenide seed particle may be obtained by mixing the indium precursor solution containing the indium precursor and the arsenide precursor solution containing the arsenide precursor, followed by conducting the reaction.

예를 들어, 상기 인듐 전구체 용액은, 인듐 전구체 및 용매를 포함한다. 상기 용매는, 전구체에 대하여 반응성을 갖지 않는 비반응성 용매일 수 있으며, 예를 들어, 하이드로카본을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 하이드로카본으로는 헥산, 도데칸, 데칸, 언데칸, 테트라데칸, 헥사데칸, 1-헥사데신, 1-옥타데신, 디페닐에테르 등이 사용될 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.For example, the indium precursor solution includes an indium precursor and a solvent. The solvent may be a non-reactive solvent which is not reactive with the precursor and may include, for example, a hydrocarbon. For example, as the hydrocarbon, hexane, dodecane, decane, undecane, tetradecane, hexadecane, 1-hexadecyne, 1-octadecyne, diphenyl ether and the like can be used. These may be used alone or in combination.

상기 인듐 전구체로서, 인듐 올레이트를 이용하는 경우, 인듐 올레이트의 합성을 위하여 올레산을 추가한다. 예를 들어, 인듐 (트리)아세테이트와 올레산을 용매에서 혼합한 후, 약 100℃ 내지 150℃에서 반응시켜, 인듐 (트리)올레이트를 수득할 수 있다.When indium oleate is used as the indium precursor, oleic acid is added for the synthesis of indium oleate. For example, indium (tri) acetate and oleic acid may be mixed in a solvent and then reacted at about 100 ° C to 150 ° C to obtain indium (trioleate).

예를 들어, 상기 아세나이드 전구체 용액은, 아세나이드 전구체, 용매 및 아민을 포함한다. 상기 용매는, 상기 인듐 전구체 용액에 사용된 것과 실질적으로 동일한 비반응성 용매일 수 있다. For example, the above-described arsenide precursor solution includes an arsenide precursor, a solvent, and an amine. The solvent may be substantially the same as the non-reactive solvent used in the indium precursor solution.

상기 아민은, 계면활성제 역할을 하여, 양자점 입자의 크기 균일도를 증가시킬 수 있다. 또한, 상기 아민은, 전구체들의 반응을 촉진하여 불순물의 생성을 줄이고, 양자점 생성 효율을 증가시킬 수 있다.The amine may serve as a surfactant to increase the size uniformity of the quantum dot particles. In addition, the amine may accelerate the reaction of the precursors to reduce the generation of impurities and increase the quantum dot production efficiency.

바람직하게, 상기 아민은 1차 아민, 2차 아민 또는 3차 아민일 수 있으며, 보다 바람직하게, 탄소수 6 이상의 알킬 체일을 갖는, 옥틸 아민, 헥실 아민, 올레일 아민, 디옥틸 아민, 디헥실 아민, 트리옥틸 아민, 트리헥실 아민 등을 포함할 수 있다. Preferably, the amine can be a primary amine, a secondary amine or a tertiary amine, more preferably an alkylamine having 6 or more carbon atoms, such as octylamine, hexylamine, oleylamine, dioctylamine, dihexylamine , Trioctylamine, trihexylamine, and the like.

예를 들어, 상기 아민의 함량은, 상기 용매의 부피에 대하여 30% 내지 70%가 되도록 포함될 수 있다.For example, the content of the amine may be 30% to 70% based on the volume of the solvent.

일 실시예에서, 인듐 아세나이드 시드 입자는, 고온에서 형성될 수 있으며, 구체적으로, 고온 주입(hot injection) 방법에 의해 형성될 수 있다.In one embodiment, the indium arsenide seed particles may be formed at a high temperature and, in particular, may be formed by a hot injection method.

예를 들어, 상기 인듐 전구체 용액을, 200℃ 내지 320℃로 승온한 후, 주사기 등으로 상기 아세나이드 전구체 용액을 빠르게 주입하고, 주입시 온도보다 40℃ 내지 60℃ 낮은 온도에서, 결정을 성장시킴으로써, 시드 입자를 합성할 수 있다.For example, after the temperature of the indium precursor solution is raised to 200 ° C. to 320 ° C., the precursor solution is rapidly injected with a syringe or the like, and crystals are grown at a temperature 40 ° C. to 60 ° C. lower than the temperature at the time of implantation , Seed particles can be synthesized.

상기에서는 인듐 아세나이드 시드 입자를 얻기 위한 과정을 설명한 것이며, 상기 시드 입자를 구성하는 물질에 따라, 다른 전구체들이 사용될 수 있다. In the above, a process for obtaining indium arsenide seed particles is described, and other precursors may be used depending on the material constituting the seed particles.

예를 들어, 상기 III 족 전구체는, 알루미늄 아세테이트(aluminum acetate), 알루미늄 아이오다이드(aluminum iodide), 알루미늄 브로마이드(aluminum bromide), 알루미늄 클로라이드(aluminum chloride), 알루미늄 클로라이드 육수화물(aluminum chloride hexahydrate), 알루미늄 플루오라이드(aluminum fluoride), 알루미늄 니트레이트(aluminum nitrate), 알루미늄 옥사이드(aluminum oxide), 알루미늄 퍼클로레이트(aluminum perchlorate), 알루미늄 카바이드(aluminum carbide), 알루미늄 스테아레이트(aluminum stearate), 알루미늄 설페이트(aluminum sulfate), 디-i-부틸알루미늄 클로라이드(Di-i-butylaluminum chloride), 디에틸알루미늄 클로라이드(Diethylaluminum chloride), 트리-i-부틸알루미늄 (Tri-i-butylaluminum), 트리에틸알루미늄 (Triethylaluminum), 트리에틸(트리-sec-부톡시)디알루미늄 (Triethyl(tri-sec-butoxy)dialuminum), 트리메틸 알루미늄 (Trimethylaluminum), 갈륨 아세틸아세토네이트(Gallium acetylacetonate), 갈륨 클로라이드(Gallium chloride), 갈륨 플루오라이드(Gallium fluoride), 갈륨 플루오라이드 삼수화물(Gallium fluoride trihydrate), 갈륨 옥사이드(Gallium oxide), 갈륨 니트레이트(Gallium nitrate), 갈륨 니트레이트 수화물(Gallium nitrate hydrate), 갈륨 설페이트(Gallium sulfate), 갈륨 아이오다이드(Gallium iodide), 트리에틸 갈륨 (Triethyl gallium), 트리메틸 갈륨 (Trimethyl gallium) 등을 포함할 수 있다.For example, the Group III precursor may be selected from the group consisting of aluminum acetate, aluminum iodide, aluminum bromide, aluminum chloride, aluminum chloride hexahydrate, Aluminum fluoride, aluminum nitrate, aluminum oxide, aluminum perchlorate, aluminum carbide, aluminum stearate, aluminum sulfate Di-i-butylaluminum chloride, diethylaluminum chloride, tri-i-butylaluminum, triethylaluminum, triethylaluminum, (Tri-sec-butoxy) dialuminium, trimethyl aluminum (tri-sec- Gallium acetylacetonate, Gallium chloride, Gallium fluoride, Gallium fluoride trihydrate, Gallium oxide, Gallium nitrate, gallium nitrate hydrate, gallium sulfate, gallium iodide, triethyl gallium, trimethyl gallium, and the like.

또한, 상기 V족 전구체는, 알킬 포스핀(alkyl phosphine), 트리스트리알킬실릴 포스핀(tris(trialkylsilyl phosphine)), 트리스디알킬실릴포스핀(tris(dialkylamino phosphine)), 트리스디알킬아미노 포스핀(tris(dialkylamino) phosphine), 질산(nitric acid), 암모늄 나이트레이트(Ammonium nitrate) 등을 포함할 수 있다.The V-group precursor may also be selected from the group consisting of alkyl phosphine, tris (trialkylsilyl phosphine), tris (dialkylamino phosphine), tris dialkylaminophosphine tris (dialkylamino) phosphine, nitric acid, ammonium nitrate, and the like.

상기 나노클러스터는 상기 시드 입자보다 저온에서 형성된다. 예를 들어, 상기 나노클러스터는, 40℃ 이하, 예를 들어, 20℃ 내지 40℃에서 형성될 수 있다. 나노클러스터의 합성시 온도가 40℃를 초과하는 경우, 결정성이 증가하여, 클러스터로서의 물성 및 반응성을 갖기 어렵다.The nanoclusters are formed at a lower temperature than the seed particles. For example, the nanoclusters can be formed at 40 占 폚 or lower, for example, at 20 占 폚 to 40 占 폚. When the temperature during the synthesis of the nanoclusters exceeds 40 캜, the crystallinity increases, and it is difficult to obtain physical properties and reactivity as clusters.

상기 나노클러스터를 준비하는 방법은, V족 전구체, 예를 들어, 인듐 전구체와 아세나이드 전구체의 반응 온도(아세나이드 전구체를 주입할 때) 및 반응 온도가 40℃ 이하인 것을 제외하고는, 상기 시드 입자를 준비하는 방법과 동일할 수 있다. 또한, 상기 전구체들의 반응은 질소 가스 등과 같은 불활성 기체 조건 하에서 진행될 수 있다.The method of preparing the nanoclusters may comprise the step of mixing the seed particles (a), except that the reaction temperature of the V-group precursor, for example, the indium precursor and the precursor of the precursor, May be the same as the method of preparing the sample. In addition, the reaction of the precursors may proceed under inert gas conditions such as nitrogen gas and the like.

다음으로, 상기 시드 입자에 상기 나노클러스터를 제공하여, 결정을 성장시킨다. 예를 들어, 상기 시드 입자와 상기 나노클러스터를 반응시키는 단계는 고온에서 이루어질 수 있다. 예를 들어, 도 2에 도시된 것과 같이 고온 주사(hot injection) 방식을 이용하여, 고온(예를 들어 250℃ 내지 320℃)의 시드 입자를 포함하는 용액(15)에, 주사기를 이용하여 상기 나노클러스터를 포함하는 용액(25)을 주입한다.Next, the seed particles are provided with the nanoclusters to grow crystals. For example, the step of reacting the seed particles with the nanoclusters may be performed at a high temperature. For example, a solution 15 containing seed particles at a high temperature (for example, 250 DEG C to 320 DEG C) is injected into the solution 15 using a hot injection method as shown in FIG. 2, A solution 25 containing the nanoclusters is injected.

도 1에 도시된 것과 같이, 나노클러스터(20)는 시드 입자(10)와 반응하여, 시드 입자(10)를 성장시킴으로써 양자점(30)이 얻어진다. 상기 나노클러스터는 비정질 상을 가지나, 고온에서 성장 반응을 통해 결정성을 갖는 양자점(30)이 얻어질 수 있다.As shown in Fig. 1, the nanoclusters 20 react with the seed particles 10 to grow the seed particles 10, thereby obtaining quantum dots 30. Although the nanoclusters have an amorphous phase, the quantum dots 30 having crystallinity through a growth reaction at a high temperature can be obtained.

상기 양자점(30)은 상기 시드 입자(20)보다 큰 직경을 갖는다. 예를 들어, 상기 양자점(30)의 크기는 3nm 초과 20nm 이하일 수 있다. 상기 양자점(30)의 크기는, 상기 나노클러스터 용액의 주입 속도, 반응 온도 등에 의해 조절될 수 있다.The quantum dots 30 have a larger diameter than the seed particles 20. For example, the size of the quantum dot 30 may be more than 3 nm but less than 20 nm. The size of the quantum dot 30 can be controlled by the injection rate of the nanocluster solution, the reaction temperature, and the like.

본 발명에 따르면, 반응성이 높지만 안정성이 낮은 음이온성 전구체로부터 양자점을 형성하는 것이 아니라, 충분한 반응성을 가지면서 동시에 안정성을 갖는 나노클러스터를 전구체로 이용하여 시드 입자를 반응시켜 양자점을 형성할 수 있다. 따라서, 양자점의 성장 및 크기 조절이 용이하다.According to the present invention, it is possible to form quantum dots by reacting seed particles using nanoclusters having sufficient reactivity and stability at the same time as precursors, instead of forming quantum dots from anionic precursors having high reactivity but low stability. Therefore, growth and size control of the quantum dot is easy.

또한, 본 발명에 따르면, V족 전구체 조성물에 아민을 포함시킴으로써, 양자점 입자의 크기 균일도를 증가시킬 수 있으며, 전구체들의 반응을 촉진하여 불순물의 생성을 줄이고, 양자점 생성 효율을 증가시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, by including an amine in the V-group precursor composition, the size uniformity of the quantum dot particles can be increased, the reaction of the precursors can be promoted to reduce the generation of impurities and increase the quantum dot production efficiency.

상기 실시예에서는 III족-V족 양자점의 합성을 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 3원소 이상의 다원소 양자점, 예를 들어, I족-III족-V족 양자점의 합성에도 적용할 수 있으며, Si-Ge와 같은 공유성 결합을 갖는 양자점의 합성에도 적용할 수 있다.Although the synthesis of group III-V quantum dots has been described in the above examples, the present invention can be applied to the synthesis of multi-element quantum dots of three or more elements, for example, Group I-III-V group quantum dots, But also to the synthesis of quantum dots having covalent bonds such as Si-Ge.

양자점 박막의 제조방법Manufacturing method of quantum dot thin film

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 양자점 박막 제조 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of manufacturing a quantum dot thin film according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 먼저 양자점 입자를 기판 상에 코팅하여 양자점 박막을 형성한다(S10). 상기 양자점 입자는 기설명된 양자점 제조 방법에 따라 얻어진 것일 수 있다. 따라서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다. 상기 양자점 입자는 리간드 교환 효율을 크게 개선할 수 있다.Referring to FIG. 3, first, quantum dot particles are coated on a substrate to form a quantum dot thin film (S10). The quantum dot particles may be obtained according to the quantum dot manufacturing method described above. Therefore, a detailed description thereof will be omitted. The quantum dot particles can significantly improve the ligand exchange efficiency.

상기 기판은, 유리, 쿼츠, 실리콘, 플라스틱 등을 포함할 수 있다. 상기 플라스틱은, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리아미드, 폴리디메틸실록산, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 폴리우레탄 등을 포함할 수 있다.The substrate may include glass, quartz, silicon, plastic, or the like. The plastic may include polyethylene terephthalate, polyamide, polydimethylsiloxane, polyethylene, polypropylene, polyimide, polyurethane, and the like.

상기 양자점 입자는 표면에 결합된 제1 리간드를 가질 수 있다 상기 제1 리간드는 유기 분자이며, 예를 들어, 올레익산 리간드일 수 있다.The quantum dot particles may have a first ligand bound to the surface. The first ligand is an organic molecule, for example, an oleic acid ligand.

일 실시예에서, 상기 양자점 입자를 상기 기판 상에 코팅하기 위하여, 상기 양자점 입자 및 용매를 포함하는 조성물을 상기 기판 상에 코팅할 수 있다. 예를 들어, 상기 용매는 부탄올, 메탄올, 헥산 등을 포함할 수 있다.In one embodiment, to coat the quantum dot particles on the substrate, a composition comprising the quantum dot particles and a solvent may be coated on the substrate. For example, the solvent may include butanol, methanol, hexane, and the like.

상기 양자점 입자의 코팅은 딥핑, 스프레이, 드롭캐스팅, 자기조립, 스핀코팅, 닥터블레이드, 프린팅 등을 통해 이루어질 수 있다.The coating of the quantum dot particles may be accomplished through dipping, spraying, drop casting, self-assembly, spin coating, doctor blade, printing, and the like.

다음으로, 상기 양자점 입자의 리간드를 교환한다(S20). 예를 들어, 상기 양자점 박막에 리간드 물질을 포함하는 리간드 교환 조성물을 제공할 수 있다. 상기 리간드 물질은 양자점에 강하게 결합될 수 있고, 원래 결합되어 있던 리간드보다 작은 크기를 갖는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 리간드 물질은 유기 물질로서, 탄소수가 3개 이하인 것이 바람직하며, 탄소수가 1개 또는 2개인 것이 더욱 바람직하다. 구체적으로는 상기 교환되는 리간드 물질은 에탄티올, 에탄디티올과 같은 알칸디티올, 히드라진, 하이드록실아민 등일 수 있다. 이 때 상기 리간드 물질은 사용되는 양자점에 따라 선택될 수 있다. 구체적으로는 예를 들어, 양자점 입자가 인듐 아세나이드를 포함하는 경우, 에탄디티올이 바람직하게 사용될 수 있다.Next, the ligands of the quantum dot particles are exchanged (S20). For example, a ligand exchange composition comprising a ligand material in the quantum dot thin film can be provided. The ligand material can be strongly bound to the quantum dot and has a size smaller than that of the ligand originally bound. For example, the ligand material is an organic material, preferably having 3 or less carbon atoms, and more preferably 1 or 2 carbon atoms. Specifically, the ligand material to be exchanged may be ethanethiol, alkanedithiol such as ethanedithiol, hydrazine, hydroxylamine, and the like. At this time, the ligand material can be selected according to the quantum dot used. Specifically, for example, when the quantum dot particles include indium arsenide, ethanedithiol can be preferably used.

이에 따라, 상기 양자점 입자는 제1 리간드보다 작은 제2 리간드와 결합하게 된다.Thus, the quantum dot particles are bound to the second ligand smaller than the first ligand.

상기 양자점의 리간드를 교환하는 단계는, 딥핑, 스프레이, 드롭캐스팅, 자기조립, 스핀코팅, 닥터블레이드, 프린팅 등을 통해 이루어질 수 있으며, 본 실시예에서는 딥핑 방법이 바람직하게 사용될 수 있다.The step of exchanging the ligands of the quantum dots may be performed by dipping, spraying, drop casting, self-assembly, spin coating, doctor blade, printing, etc. In this embodiment, the dipping method may be preferably used.

다음으로, 상기 양자점 입자의 리간드가 교환된 기판을 열처리한다(S30). 상기 열처리는 약 40 내지 100℃에서 이루어질 수 있다. 상기 열처리를 통해, 양자점 박막의 전기적 특성이 향상될 수 있다. 상기 열처리를 하는 동안 양자점 입자끼리 부착되어, 양자점 입자의 전자결합에너지는 증가하고, 박막의 부피는 감소할 수 있다.Next, the substrate on which the ligands of the quantum dot particles have been exchanged is heat-treated (S30). The heat treatment may be performed at about 40 to 100 < 0 > C. Through the heat treatment, the electrical characteristics of the quantum dot thin film can be improved. During the heat treatment, the quantum dot particles adhere to each other, the electron binding energy of the quantum dot particles increases, and the volume of the thin film may decrease.

상기 양자점 박막을 갖는 기판은, 양자점 박막을 이용하는 각종 전자 소자, 예를 들어, 태양 전지 등에 제공될 수 있다. The substrate having the quantum dot thin film may be provided in various electronic devices using the quantum dot thin film, for example, a solar cell or the like.

이하에서는 구체적인 양자점의 합성예 및 실험예를 통하여, 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described by way of specific examples and examples of quantum dots.

합성예Synthetic example 1­인듐  1 indium 아세나이드Acenide 시드 입자 Seed particle

둥근 플라스크에서 인듐 아세테이트(In(OAc)3) 0.29g(1mmol)과 올레산 0.9ml(3mmol)을 5ml의 옥타데센과 혼합하고, 120℃에서 1시간 동안 진공 상태에서 디개싱하면서 반응을 진행하여 인듐 전구체 용액을 준비하였다. In a round flask, 0.29 g (1 mmol) of indium acetate (In (OAc) 3 ) and 0.9 ml ( 3 mmol) of oleic acid were mixed with 5 ml of octadecene and the reaction was conducted while being degassed under vacuum at 120 ° C for 1 hour, A precursor solution was prepared.

또한, 다른 둥근 플라스크에서 트리스트리메틸실릴아세나이드 0.14g(0.5mmol)과 옥타데신 1ml 및 올레일아민 0.15ml를 혼합하여, 50℃에서 1시간 동안 혼합하여 아세나이드 전구체 용액을 준비하였다.In another round flask, 0.14 g (0.5 mmol) of tris (trimethylsilyl) arnine, 1 ml of octadecine and 0.15 ml of oleylamine were mixed and mixed at 50 ° C for 1 hour to prepare an acetonide precursor solution.

상기 인듐 전구체 용액을, 300℃로 승온한 후, 상기 아세나이드 전구체 용액을 빠르게 투입하였다. 다음으로, 270℃로 온도를 낮추고 30분간 반응을 진행하여 시드 입자를 수득하였다.After the temperature of the indium precursor solution was raised to 300 ° C, the precursor solution was rapidly introduced. Next, the temperature was lowered to 270 캜 and the reaction was carried out for 30 minutes to obtain seed particles.

합성예Synthetic example 2­인듐  2 indium 아세나이드Acenide 나노클러스터 Nanoclusters

둥근 플라스크에서 인듐 아세테이트(In(OAc)3) 0.87g(3mmol)과 올레산 2.7ml(9mmol)을 15ml의 옥타데센과 혼합하고, 120℃에서 1시간 동안 진공 상태에서 디개싱하면서 반응을 진행하였다. In a round flask, 0.87 g ( 3 mmol) of indium acetate (In (OAc) 3 ) and 2.7 ml (9 mmol) of oleic acid were mixed with 15 ml of octadecene and the reaction was carried out while being degassed under vacuum at 120 ° C for 1 hour.

또한, 다른 둥근 플라스크에서 트리스트리메틸실릴아세나이드 0.42g(1.5mmol)과 옥타데신 3ml 및 올레일아민 0.45ml를 혼합하여, 50℃에서 1시간 동안 혼합하여 아세나이드 전구체 용액을 준비하였다.In another round flask, 0.42 g (1.5 mmol) of tris (trimethylsilyl) arsenide, 3 ml of octadecine and 0.45 ml of oleylamine were mixed and mixed at 50 ° C for 1 hour to prepare an acetonide precursor solution.

다음으로, 상기 인듐 전구체 용액의 온도를 실온까지 낮추고, 상기 아세나이드 전구체 용액을 투입하고, 10분간 일정한 속도로 교반하여, 나노클러스터를 수득하였다.Next, the temperature of the indium precursor solution was lowered to room temperature, the above-mentioned precursor solution was added, and stirred at a constant rate for 10 minutes to obtain a nanocluster.

합성예Synthetic example 3­인듐  3 indium 아세나이드Acenide 양자점Qdot

합성예 1의 인듐 아세나이드 시드 입자를 포함하는 용액을 270℃ 또는 300℃로 승온하고, 합성예 2의 인듐 아세나이드 나노클러스터를 포함하는 용액을 주사기(직경 20mm)를 이용하여 투입하여(주입속도: 0.005 내지 0.05mmol/min, 아세나이드 당량 기준) 양자점을 수득하였다.The solution containing the indium arsenide seed particles of Synthesis Example 1 was heated to 270 캜 or 300 캜 and a solution containing the indium arsenide nanocluster of Synthesis Example 2 was injected using a syringe (diameter 20 mm) : 0.005 to 0.05 mmol / min, on the basis of the equivalents of acetonitrile).

비교 compare 합성예Synthetic example 1­인듐  1 indium 아세나이드Acenide 시드 입자 Seed particle

둥근 플라스크에서 인듐 아세테이트(In(OAc)3) 0.29g(1mmol)과 올레산 0.9ml(3mmol)을 5ml의 옥타데센과 혼합하고, 120℃에서 1시간 동안 진공 상태에서 디개싱하면서 반응을 진행하여 인듐 전구체 용액을 준비하였다. In a round flask, 0.29 g (1 mmol) of indium acetate (In (OAc) 3 ) and 0.9 ml ( 3 mmol) of oleic acid were mixed with 5 ml of octadecene and the reaction was conducted while being degassed under vacuum at 120 ° C for 1 hour, A precursor solution was prepared.

또한, 다른 둥근 플라스크에서 트리스트리메틸실릴아세나이드 0.14g(0.5mmol)과 옥타데신 1ml를 혼합하여, 상온에서 혼합하여 아세나이드 전구체 용액을 준비하였다.In another round flask, 0.14 g (0.5 mmol) of tris (trimethylsilyl) arsenide and 1 ml of octadecyne were mixed and mixed at room temperature to prepare an acetonide precursor solution.

상기 인듐 전구체 용액을, 300℃로 승온한 후, 상기 아세나이드 전구체 용액을 빠르게 투입하였다. 다음으로, 270℃로 온도를 낮추고 30분간 반응을 진행하여 시드 입자를 수득하였다.After the temperature of the indium precursor solution was raised to 300 ° C, the precursor solution was rapidly introduced. Next, the temperature was lowered to 270 캜 and the reaction was carried out for 30 minutes to obtain seed particles.

비교 compare 합성예Synthetic example 2­인듐  2 indium 아세나이드Acenide 나노클러스터 Nanoclusters

둥근 플라스크에서 인듐 아세테이트(In(OAc)3) 0.87g(3mmol)과 올레산 2.7ml(9mmol)을 15ml의 옥타데센과 혼합하고, 120℃에서 1시간 동안 진공 상태에서 디개싱하면서 반응을 진행하였다. In a round flask, 0.87 g ( 3 mmol) of indium acetate (In (OAc) 3 ) and 2.7 ml (9 mmol) of oleic acid were mixed with 15 ml of octadecene and the reaction was carried out while being degassed under vacuum at 120 ° C for 1 hour.

또한, 다른 둥근 플라스크에서 트리스트리메틸실릴아세나이드 0.42g(1.5mmol)과 옥타데신 3ml를 상온에서 혼합하여, 50℃에서 1시간 동안 혼합하여 아세나이드 전구체 용액을 준비하였다.In another round flask, 0.42 g (1.5 mmol) of tris (trimethylsilyl) arsenide and 3 ml of octadecin were mixed at room temperature and mixed at 50 DEG C for 1 hour to prepare an acetonide precursor solution.

다음으로, 상기 인듐 전구체 용액의 온도를 실온까지 낮추고, 상기 아세나이드 전구체 용액을 투입하고, 10분간 일정한 속도로 교반하여, 나노클러스터를 수득하였다.Next, the temperature of the indium precursor solution was lowered to room temperature, the above-mentioned precursor solution was added, and stirred at a constant rate for 10 minutes to obtain a nanocluster.

비교 compare 합성예Synthetic example 3­인듐  3 indium 아세나이드Acenide 양자점Qdot

비교 합성예 1의 인듐 아세나이드 시드 입자를 포함하는 용액을 270℃ 또는 300℃로 승온하고, 비교 합성예 2의 인듐 아세나이드 나노클러스터를 포함하는 용액을 주사기(직경 20mm)를 이용하여 투입하여(주입속도: 0.005 내지 0.05mmol/min, 아세나이드 당량 기준) 양자점을 수득하였다.The solution containing the indium arsenide seed particles of Comparative Synthesis Example 1 was heated to 270 캜 or 300 캜 and a solution containing indium arsenide nanoclusters of Comparative Synthesis Example 2 was injected using a syringe (diameter 20 mm) Injection rate: 0.005 to 0.05 mmol / min, in terms of the equivalence of acetonide).

비교 compare 합성예Synthetic example 4­인듐  4 indium 아세나이드Acenide 양자점Qdot

합성예 1의 인듐 아세나이드 시드 입자를 포함하는 용액을 270℃ 또는 300℃로 승온하고, 비교 합성예 2의 인듐 아세나이드 나노클러스터를 포함하는 용액을 주사기(직경 20mm)를 이용하여 투입하여(주입속도: 0.005 내지 0.05mmol/min, 아세나이드 당량 기준) 양자점을 수득하였다.The solution containing the indium arsenide seed particles of Synthesis Example 1 was heated to 270 캜 or 300 캜 and a solution containing indium arsenide nanoclusters of Comparative Synthesis Example 2 was injected using a syringe (diameter 20 mm) Speed: 0.005 to 0.05 mmol / min, on the basis of the equivalents of acetonitrile).

비교 compare 합성예Synthetic example 5­인듐  5 indium 아세나이드Acenide 양자점Qdot

비교 합성예 1의 인듐 아세나이드 시드 입자를 포함하는 용액을 270℃ 또는 300℃로 승온하고, 합성예 2의 인듐 아세나이드 나노클러스터를 포함하는 용액을 주사기(직경 20mm)를 이용하여 투입하여(주입속도: 0.005 내지 0.05mmol/min, 아세나이드 당량 기준) 양자점을 수득하였다.The solution containing the indium arsenide seed particles of Comparative Synthesis Example 1 was heated to 270 캜 or 300 캜, and a solution containing the indium arsenide nanoclusters of Synthesis Example 2 was injected using a syringe (diameter 20 mm) Speed: 0.005 to 0.05 mmol / min, on the basis of the equivalents of acetonitrile).

도 4a는 합성예 3의 양자점의 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프이고, 도 4b는 비교 합성예 3의 양자점의 흡수 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 4A is a graph showing absorption spectra of quantum dots in Synthesis Example 3, and Fig. 4B is a graph showing absorption spectra of quantum dots in Comparative Synthesis Example 3. Fig.

도 4a 및 4b를 참조하면, 비교 합성예 3의 양자점((TMSi)3As)의 첫 번째 여기 피크는 970nm에서 나타나며, 이의 반값반폭(HWHM)은 85인 반면, 합성예 3의 양자점((TMSi)3As-OLA)의 첫 번째 여기 피크는 1018nm에서 나타나며, 이의 반값반폭(HWHM)은 60로서, 더 좁은 첫 번째 여기 피크가 나타난 것을 확인하였으며, 이를 통해 크기 균일도가 향상하였음을 알 수 있다.4A and 4B, the first excitation peak of the quantum dot ((TMSi) 3 As) of Comparative Synthesis Example 3 appears at 970 nm and the half-width half-width (HWHM) thereof is 85 while the quantum dot (TMSi ) 3 As-OLA) appears at 1018 nm, and its half-width half-width (HWHM) is 60, confirming that a narrower first excitation peak appears, which leads to improved size uniformity.

도 5는 합성예 3 및 비교 합성예 3의 양자점의 정규화된 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 5 is a graph showing the normalized luminescence spectra of the quantum dots of Synthesis Example 3 and Comparative Synthesis Example 3. Fig.

도 5를 참조하면, 합성예 3의 양자점((TMSi)3As-OLA)의 발광 특성이 비교 합성예 3의 양자점((TMSi)3As) 보다 뚜렷하게 향상되었음을 알 수 있다.5, it can be seen that the luminescence properties of the quantum dot ((TMSi) 3 As-OLA) in Synthesis Example 3 were significantly improved compared to the quantum dots ((TMSi) 3 As) of Comparative Synthesis Example 3.

도 6은 합성예 3 및 비교 합성예 3의 양자점의 불순물 함량 및 광밀도를 측정하여 도시한 그래프이다. 6 is a graph showing the measurement of the impurity content and optical density of the quantum dots in Synthesis Example 3 and Comparative Synthesis Example 3. Fig.

도 6에서, 샘플 1 내지 8은 비교 합성예 3의 양자점((TMSi)3As)을 테스트한 것이며, 샘플 9 내지 15는 합성예 3의 양자점((TMSi)3As-OLA)을 테스트한 것이다. 도 6을 참조하면, 합성예 3에 따라 양자점을 제조할 경우, 불순물 함량(By-product Mass)은 낮고, 광밀도(OD, 450nm)는 높다는 것을 확인할 수 있다.6, Samples 1 to 8 were obtained by testing quantum dots ((TMSi) 3 As) of Comparative Synthesis Example 3, and Samples 9 to 15 were obtained by testing quantum dots ((TMSi) 3 As-OLA) of Synthesis Example 3 . Referring to FIG. 6, when quantum dots are prepared according to Synthesis Example 3, the By-product mass is low and the optical density (OD, 450 nm) is high.

도 7a는 합성예 3의 양자점을 이용하여 형성한 박막의 리간드 치환 공정 전 후의 푸리에 변환 적외선(FTIR) 측정 결과를 도시한 그래프이고, 도 7b는 비교 합성예 3의 양자점을 이용하여 형성한 박막의 리간드 치환 공정 전 후의 푸리에 변환 적외선(FTIR) 측정 결과를 도시한 그래프이다. 상기 리간드 치환 공정을 위해, 유리 기판 위에, 합성예 3의 양자점((TMSi)3As-OLA)과, 비교 합성예 3의 양자점((TMSi)3As)을 50mg/ml로 포함하는 메탄올 용액을 스핀 코팅하고, 1% 에탄디티올(용매는 메탄올)을 제공하였다.FIG. 7A is a graph showing Fourier transform infrared (FTIR) measurement results of a thin film formed using quantum dots of Synthesis Example 3 before and after a ligand replacement process, and FIG. 7B is a graph showing the results of FTIR measurement of a thin film formed using quantum dots of Comparative Synthesis Example 3 (FTIR) measurement results before and after the ligand replacement process. A methanol solution containing 50 mg / ml of the quantum dots ((TMSi) 3 As-OLA) of Synthesis Example 3 and the quantum dots ((TMSi) 3 As) of Comparative Synthesis Example 3 was applied onto the glass substrate for the above- Spin coating, and 1% ethanedithiol (solvent is methanol).

도 7a 및 7b를 참조하면, 리간드 치환 공정 전(before LBL)과 공정 후(LBL WITH EDT)의 측정 결과를 비교할 때, 합성예 3의 양자점((TMSi)3As-OLA)을 이용하는 경우 리간드 교환이 효과적으로 이루어졌음을 확인할 수 있다.7A and 7B, when the quantum dots ((TMSi) 3 As-OLA) in Synthesis Example 3 are compared with the results of measurement before (LBL WITH EDT) before the ligand replacement process (before LBL) As shown in FIG.

하기의 표 1은, 합성예 3, 비교 합성예 4 및 비교 합성예 5의 양자점의 광밀도(OD, 450nm) 및 반값반폭(HWHM)을 나타낸다.Table 1 below shows optical densities (OD, 450 nm) and half-value half-widths (HWHM) of the quantum dots in Synthesis Example 3, Comparative Synthesis Example 4 and Comparative Synthesis Example 5.

광밀도(OD, 450nm)Optical density (OD, 450 nm) 반값반폭(HWHM, meV)Half half-width (HWHM, meV) 합성예 3Synthesis Example 3 1.8461.846 6060 비교 합성예 4Comparative Synthesis Example 4 1.0581.058 8787 비교 합성예 5Comparative Synthesis Example 5 0.8940.894 8080

표 1을 참조하면, 올레일 아민을 시드 입자 또는 나노클러스터 중 한 쪽에만 적용한 경우에 비하여, 양쪽에 적용한 경우, 크기 균일도 향상 및 불순물 감소의 효과가 뚜렷하게 증가한 것을 알 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the effect of increasing the size uniformity and reducing the impurities is remarkably increased when the oleylamine is applied to both of the seed particles or the nanoclusters.

하기의 표 2는, 올레일 아민을 이용하여 얻어진 합성예 3, 올레일 아민 대신 트리옥틸 아민을 이용하여 얻어진 합성예 4, 올레일 아민 대신 옥틸 아민을 이요하여 얻어진 합성예 5, 올레일 아민 대신 디옥틸 아민을 이용하여 얻어진 합성예 6의 양자점의 광밀도(OD, 450nm) 및 반값반폭(HWHM)을 나타낸다.The following Table 2 shows the results of Table 2, except that in Synthesis Example 3 obtained using oleylamine, Synthesis Example 4 obtained using trioctylamine instead of oleylamine, Synthesis Example 5 obtained using octylamine instead of oleylamine, (OD, 450 nm) and half-value half-width (HWHM) of the quantum dots of Synthesis Example 6 obtained using dioctylamine.

광밀도(OD, 450nm)Optical density (OD, 450 nm) 반값반폭(HWHM, meV)Half half-width (HWHM, meV) 합성예 3Synthesis Example 3 1.8461.846 6060 합성예 4Synthesis Example 4 1.8701.870 6060 합성예 5Synthesis Example 5 1.4501.450 6868 합성예 6Synthesis Example 6 1.7751.775 5252

표 2를 참조하면, 1차 아민 외에도 디옥틸 아민과 같은 2차 아민 또는 트리옥틸 아민과 같은 3차 아민을 이용한 경우에도 유사한 효과를 얻을 수 있음을 확인할 수 있다.Referring to Table 2, it can be seen that similar effects can be obtained when secondary amines such as dioctylamine or tertiary amines such as trioctylamine are used in addition to primary amines.

본 발명은 양자점의 제조 및 양자점을 이용하는 각종 전자 소자, 태양 전지 트랜지스터, 표시 장치, 광원 등에 이용될 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for various quantum dots, various electronic devices using solar cells, solar cells, display devices, light sources, and the like.

이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims. You will understand.

Claims (15)

III족 전구체와 용매를 포함하는 III족 전구체 용액과, V족 전구체, 용매 및 아민을 포함하는 V족 전구체 용액을 반응시켜 III-V족 반도체성 화합물을 포함하며, 비정질 상을 갖는 나노클러스터를 준비하는 단계;
상기 나노클러스터와 동일한 반도체성 화합물을 포함하며, 결정성을 갖는 시드 입자를 준비하는 단계; 및
상기 시드 입자와 상기 나노클러스터를 반응시켜, 상기 시드 입자보다 큰 양자점을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 나노클러스터를 준비하는 단계에서, 상기 III족 전구체 용액과 상기 V족 전구체 용액의 혼합 및 반응은, 40℃이하에서 진행되는 것을 특징으로 하는 나노클러스터를 이용한 양자점의 제조 방법.
Reacting a Group III precursor solution comprising a Group III precursor and a solvent and a Group V precursor solution comprising a Group V precursor, a solvent and an amine to prepare a nanocluster comprising an amorphous phase comprising a Group III-V semiconductor compound ;
Preparing seed particles having the same semiconducting compound as the nanoclusters and having crystallinity; And
Reacting the seed particles with the nanoclusters to form quantum dots larger than the seed particles,
Wherein the mixing and reaction of the III-group precursor solution and the V-group precursor solution proceed at 40 < 0 > C or lower in the step of preparing the nanoclusters.
제1항에 있어서, 상기 반도체성 화합물은 인듐 아세나이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점의 제조 방법.The method of claim 1, wherein the semiconducting compound comprises indium arsenide. 제2항에 있어서, 상기 반도체성 화합물은, 상기 V족 전구체는 트리스트리메틸실릴아세나이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점의 제조 방법.3. The method of claim 2, wherein the semiconducting compound comprises a Group V precursor comprising tris (trimethylsilyl) acetamide. 제1항에 있어서, 상기 아민은, 탄소수 6 이상의 알킬 체일을 갖는 아민을 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점의 제조 방법.The method for producing a quantum dot according to claim 1, wherein the amine comprises an amine having an alkyl group having 6 or more carbon atoms. 제4항에 있어서, 상기 아민은, 옥틸 아민, 헥실 아민, 올레일 아민, 디옥틸아민, 디헥실 아민, 트리옥틸 아민 및 트리헥실 아민으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점의 제조 방법.The method according to claim 4, wherein the amine comprises at least one selected from the group consisting of octylamine, hexylamine, oleylamine, dioctylamine, dihexylamine, trioctylamine and trihexylamine. ≪ / RTI > 제4항에 있어서, 상기 V족 전구체 용액의 용매는 하이드로카본을 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점의 제조 방법.5. The method of claim 4, wherein the solvent of the V-group precursor solution comprises a hydrocarbon. 제5항에 있어서, 상기 V족 전구체 용액에서 상기 용매에 대한 상기 아민의 부피비는 30% 내지 70%인 것을 특징으로 하는 양자점의 제조 방법.6. The method of claim 5, wherein the volume ratio of the amine to the solvent in the V-group precursor solution is 30% to 70%. 삭제delete 제1항에 있어서, 상기 시드 입자는, III족 전구체와 용매를 포함하는 III족 전구체 용액과, V족 전구체, 용매 및 아민을 포함하는 V족 전구체 용액을 반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 양자점의 제조방법.2. The method of claim 1, wherein the seed particles are obtained by reacting a Group III precursor solution comprising a Group III precursor and a solvent and a Group V precursor solution comprising a Group V precursor, a solvent and an amine. Way. III족 전구체와 용매를 포함하는 III족 전구체 용액과, V족 전구체, 용매 및 아민을 포함하는 V족 전구체 용액을 반응시켜 III-V족 반도체성 화합물을 포함하며, 비정질 상을 갖는 나노클러스터를 준비하는 단계;
상기 나노클러스터와 동일한 반도체성 화합물을 포함하며, 결정성을 갖는 시드 입자를 준비하는 단계;
상기 시드 입자와 상기 나노클러스터를 반응시켜, 상기 시드 입자보다 큰 양자점을 형성하는 단계;
기판 상에, 상기 양자점 입자를 코팅하여 양자점 박막을 형성하는 단계; 및
상기 양자점 박막에 리간드 물질을 포함하는 리간드 교환 조성물을 제공하여, 상기 양자점 입자의 리간드를 교환하는 단계를 포함하고,
상기 나노클러스터를 준비하는 단계에서, 상기 III족 전구체 용액과 상기 V족 전구체 용액의 혼합 및 반응은, 40℃이하에서 진행되는 것을 특징으로 하는 양자점 박막의 제조 방법.
Reacting a Group III precursor solution comprising a Group III precursor and a solvent and a Group V precursor solution comprising a Group V precursor, a solvent and an amine to prepare a nanocluster comprising an amorphous phase comprising a Group III-V semiconductor compound ;
Preparing seed particles having the same semiconducting compound as the nanoclusters and having crystallinity;
Reacting the seed particles with the nanoclusters to form quantum dots larger than the seed particles;
Coating the quantum dot particles on a substrate to form a quantum dot thin film; And
Providing a ligand exchange composition comprising a ligand material in the quantum dot thin film to exchange ligands of the quantum dot particles,
Wherein the mixing and reaction of the III-group precursor solution and the V-group precursor solution proceed at 40 < 0 > C or lower in the step of preparing the nanoclusters.
제10항에 있어서, 상기 리간드 물질은 알칸티올, 히드라진 및 하이드록실 아민으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 박막의 제조 방법.11. The method of claim 10, wherein the ligand material comprises at least one selected from the group consisting of alkane thiol, hydrazine, and hydroxylamine. 제10항에 있어서, 상기 양자점 입자의 리간드를 교환한 후, 상기 양자점 박막을 열처리하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 박막의 제조 방법.11. The method of claim 10, further comprising the step of heat treating the quantum dot thin film after exchanging ligands of the quantum dot particles. 제10항에 있어서, 상기 아민은, 옥틸 아민, 헥실 아민, 올레일 아민, 디옥틸아민, 디헥실 아민, 트리옥틸 아민 및 트리헥실 아민으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 양자점 박막의 제조 방법.The method according to claim 10, wherein the amine comprises at least one selected from the group consisting of octylamine, hexylamine, oleylamine, dioctylamine, dihexylamine, trioctylamine and trihexylamine. A method for producing a thin film. 제13항에 있어서, 상기 V족 전구체 용액에서 상기 용매에 대한 상기 아민의 부피비는 30% 내지 70%인 것을 특징으로 하는 양자점 박막의 제조 방법.14. The method of claim 13, wherein the volume ratio of the amine to the solvent in the V-group precursor solution is 30% to 70%. 제10항에 있어서, 상기 시드 입자는, III족 전구체와 용매를 포함하는 III족 전구체 용액과, V족 전구체, 용매 및 아민을 포함하는 V족 전구체 용액을 반응시켜 얻어지는 것을 특징으로 하는 양자점 박막의 제조방법.The method of claim 10, wherein the seed particles are obtained by reacting a Group III precursor solution comprising a Group III precursor and a solvent and a solution of a Group V precursor comprising a Group V precursor, a solvent and an amine. Gt;
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101447238B1 (en) * 2014-06-20 2014-10-08 한국기계연구원 Ethod for forming quantum dot thin film
CN106010524A (en) * 2016-05-24 2016-10-12 浙江大学 III-V group quantum dots, and preparation method and application thereof

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