KR102482223B1 - Method for controlling bandgap of a quantum dot and system using same - Google Patents
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Abstract
본 발명은, 양자점의 밴드갭 제어 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계; 상기 시편에 광조사하는 단계; 상기 시편의 양자점 위로 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계; 및 상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계; 를 포함하는, 탐침증강 나노분광현미경을 이용한, 양자점의 밴드갭 제어 방법 및 단일 양자점 밴드갭 제어 및 광신호 측정을 위한 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 탐침증강 나노분광현미경을 이용한, 양자점의 광신호 측정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling a bandgap of quantum dots and a system using the same, and more specifically, preparing a specimen including quantum dots on a substrate; irradiating the specimen with light; positioning a probe of a probe-enhanced nanospectroscopy microscope over the quantum dots of the specimen; and controlling a band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe. It relates to a method for controlling the bandgap of quantum dots using a probe-enhanced nanospectroscopic microscope, including a system for controlling the bandgap of a quantum dot and measuring an optical signal. In addition, the present invention relates to a method for measuring an optical signal of a quantum dot using a probe-enhanced nanospectroscopy microscope.
Description
본 발명은, 양자점의 밴드갭 제어 방법 및 이를 이용한 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 양자점의 밴드갭 제어 방법, 양자점의 광신호 측정 방법 및 양자점 밴드갭 제어 및 광신호 측정을 위한 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a method for controlling the bandgap of quantum dots and a system using the same, and more particularly, to a method for controlling the bandgap of quantum dots, a method for measuring an optical signal of quantum dots, and a system for controlling the bandgap of quantum dots and measuring an optical signal. .
벌크 시스템에서 이러한 한계를 극복하기 위해, 우수한 성능을 보이는 알려지지 않은 재료를 발견하기 위해 상당한 노력을 기울이고 있고, 종래의 벌크 시스템의 크기 감소는 양자 구속 효과 및 유전체 스크리닝 효과(dielectric screening effect)와 같은 새로운 물리적 현상을 일으켜 기능과 특이 크게 개선되고, 저차원 양자 물질은 차세대 장치에 적용 가능한 매력적인 재료로 관심을 받고 있다. 양자 물질의 물리적 길이 스케일이 나노 스케일로 감소함에 따라 자연 스케일에서 물리적 특성의 이해와 저차원 양자 물질의 구조적 특성을 관찰하고 분석하기 위한 다양한 분석법이 요구된다.In order to overcome these limitations in bulk systems, significant efforts are being made to discover unknown materials that exhibit excellent performance, and the size reduction of conventional bulk systems can lead to new challenges such as quantum confinement effect and dielectric screening effect. Physical phenomena are greatly improved in function and specificity, and low-dimensional quantum materials are attracting attention as attractive materials that can be applied to next-generation devices. As the physical length scale of quantum materials decreases to the nanoscale, various analytical methods are required to understand the physical properties on a natural scale and to observe and analyze the structural properties of low-dimensional quantum materials.
저차원 양자 물질의 구조적 특성을 조사하기 위한 장치에 대한 수요는 증가하고 있고, 예를 들어, 표면 거칠기(surface roughness), 격자 구조 및 구조적 결함, 주사 터널링 현미경 (STM, scanning tunneling microscopy) 및 투과전자현미경 (TEM) 등이 분석툴로 활용되고 있고, STM은 원자 분해능으로 전기적 특성 및 스핀 정보를 제공할 수 있으나, 측정 시료 준비가 복잡하고, 환경 조건 제어에 어려움이 있다. 또한, 저차원 양자물질의 광흡수 및 광발광에 관련된 광학 특성을 관찰하기 위한 장비 및 방법 관련 기술이 부족하다. Demand for devices for investigating structural properties of low-dimensional quantum materials is increasing, for example, surface roughness, lattice structures and structural defects, scanning tunneling microscopy (STM) and transmission electrons. A microscope (TEM) is used as an analysis tool, and STM can provide electrical properties and spin information at atomic resolution, but it is difficult to prepare measurement samples and control environmental conditions. In addition, there is a lack of equipment and method related technology for observing optical properties related to light absorption and light emission of low-dimensional quantum materials.
현재 양자점은 디스플레이, 태양전지 등 여러 응용분야에서 활발히 사용되고, 또 연구되고 있다. 양자점은 한 번 합성할 경우 고유의 밴드갭을 형성하고 이를 조절하기 위해서는 양자점이 코팅된 기판 자체를 늘리는 방식을 이용하여 양자점의 밴드갭을 앙상블 형태로 조절하는 방식을 적용하고 있다. 또한, 일반적인 AFM으로 단일 양자점에 압력을 가하는 것은 가능하지만 단일 양자점의 PL(photoluminescence)을 관찰할 수 없으므로 응용성이 떨어진다.Currently, quantum dots are actively used and studied in various application fields such as displays and solar cells. Quantum dots form a unique band gap when synthesized once, and in order to adjust it, a method of adjusting the band gap of the quantum dots in an ensemble form is applied by using a method of increasing the substrate itself coated with the quantum dots. In addition, although it is possible to apply pressure to a single quantum dot with a general AFM, its applicability is poor because photoluminescence (PL) of a single quantum dot cannot be observed.
본 발명은, 상기 언급한 문제점을 해결하기 위해서, 탐침증강 나노분광현미경 (tip-enhanced nano-spectroscopy)의 탐침 위치 제어를 통해 양자점, 예를 들어, 단일 양자점에 가해지는 압력을 조절하여 밴드갭과 광발광 에너지를 제어할 수 있는, 양자점의 밴드갭 제어 방법을 제공하는 것이다. The present invention, in order to solve the above-mentioned problems, by controlling the pressure applied to the quantum dot, for example, a single quantum dot, through the control of the tip position of the tip-enhanced nano-spectroscopy (tip-enhanced nano-spectroscopy), the band gap and It is to provide a method for controlling the bandgap of quantum dots, which can control photoluminescence energy.
본 발명은, 탐침증강 나노분광현미경의 탐침 위치 제어를 통해 양자점에 가해지는 압력을 조절하여 밴드갭과 광발광 에너지를 제어하고, 양자점의 광학적 특성을 측정하고 분석할 수 있는, 양자점의 광신호 측정 방법을 제공하는 것이다. The present invention measures the optical signal of a quantum dot, which can control the band gap and photoluminescence energy by controlling the pressure applied to the quantum dot through the control of the probe position of the probe-enhanced nanospectroscopy microscope, and measure and analyze the optical characteristics of the quantum dot is to provide a way
본 발명은, 양자점의 광신호를 제어하고 관찰할 수 있는, 양자점 밴드갭 제어 및 광신호 측정을 위한 시스템을 제공하는 것이다.The present invention is to provide a system for controlling a quantum dot bandgap and measuring an optical signal, capable of controlling and observing an optical signal of a quantum dot.
본 발명의 일 실시예에 따라, 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계; 상기 시편에 광조사하는 단계; 상기 시편의 양자점 위로 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계; 및 상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계; 를 포함하는, 탐침증강 나노분광현미경을 이용한, 양자점의 밴드갭 제어 방법에 관한 것이다. According to one embodiment of the present invention, preparing a specimen containing quantum dots on a substrate; irradiating the specimen with light; positioning a probe of a probe-enhanced nanospectroscopy microscope over the quantum dots of the specimen; and controlling a band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe. It relates to a method for controlling the bandgap of quantum dots using a probe-enhanced nanospectroscopic microscope, including a.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탐침증강 나노분광현미경은, TEPL(tip-enhanced photoluminescence spectroscopy), TERS(tip-enhanced Raman spectroscopy) 및 TEEL(tip-enhanced electroluminescence) 중 적어도 하나 이상인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the probe-enhanced nanospectroscopy microscope may be at least one of tip-enhanced photoluminescence spectroscopy (TEPL), tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS), and tip-enhanced electroluminescence (TEEL).
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계는, 금속 기판의 산화물층 상에 양자점을 형성하는 단계를 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, preparing a specimen including quantum dots on the substrate may include forming quantum dots on an oxide layer of a metal substrate.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 양자점은, 단일 양자점, 양자점 필름 또는 양자점 시트인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the quantum dot may be a single quantum dot, a quantum dot film, or a quantum dot sheet.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 양자점 상에 산화물층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of forming an oxide layer on the quantum dots may be further included.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탐침(probe)은, 15 nm 이하의 크기의 팁(tip)을 갖는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the probe may have a tip having a size of 15 nm or less.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탐침은, Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr, Pt, Pd, Rh, Ti 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the probe may include one or more selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr, Pt, Pd, Rh, Ti, and Ni.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 밴드갭을 제어하는 단계는, 단일 양자점의 밴드갭 제어를 통해 광신호를 제어하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the step of controlling the bandgap may include controlling an optical signal by controlling the bandgap of a single quantum dot.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 광신호는 광발광(PL), 라만 산란 또는 전계발광인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the optical signal may be photoluminescence (PL), Raman scattering, or electroluminescence.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계는, 탐침의 수평적 위치에서 탐침을 위치시키는 것일 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the positioning of the probe of the probe-enhanced nanospectroscopy microscope may include positioning the probe in a horizontal position of the probe.
본 발명의 일 실시예에 따라, 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계; 상기 시편에 광조사하는 단계;상기 시편의 양자점 위로 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계;상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계; 및 단일 양자점에서 발산하는 광신호를 플라즈모닉 안테나 효과로 탐침 증강시켜 광신호를 측정하는 단계; 를 포함하는, 탐침증강 나노분광현미경을 이용한, 양자점의 광신호 측정 방법에 관한 것이다. According to one embodiment of the present invention, preparing a specimen containing quantum dots on a substrate; irradiating the specimen with light; positioning a probe of a probe-enhanced nanospectroscopy microscope on the quantum dots of the specimen; controlling a band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe; and measuring an optical signal by probe-enhancing an optical signal diverging from a single quantum dot with a plasmonic antenna effect; It relates to a method for measuring optical signals of quantum dots using a probe-enhanced nanospectroscopy microscope, including a.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 단일 양자점의 광신호 측정 방법은, 근거리 장에서 광신호를 증강하고 광신호를 측정하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the optical signal measurement method of the single quantum dot may be to amplify the optical signal in the near field and measure the optical signal.
본 발명의 일 실시예에 따라, 시편부; 및 탐침증강 나노분광현미경; 을 포함하고, 상기 시편부는, 금속 기판; 및 상기 기판 상에 형성된 금속 산화물층;을 포함하고, 상기 탐침증강 나노분광현미경은, 탐침을 이용하여 시편의 양자점에 압력을 가하여 밴드갭과 광신호를 제어하고, 광신호를 증강시키는 것인, 양자점 밴드갭 제어 및 광신호 측정을 위한, 시스템에 관한 것이다. According to one embodiment of the present invention, the specimen portion; and probe-enhanced nanospectroscopy microscopy; Including, the specimen portion, a metal substrate; and a metal oxide layer formed on the substrate, wherein the probe-enhanced nanospectroscopy microscope controls a band gap and an optical signal by applying pressure to the quantum dots of the specimen using a probe, and enhances the optical signal. It relates to a system for controlling a quantum dot bandgap and measuring an optical signal.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 금속 기판은, Au, Ag, Cu, Al, Pt, Ti, Cr 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the metal substrate may include one or more selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Pt, Ti, Cr, and Ni.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탐침증강 나노분광현미경은, TEPL(tip-enhanced photoluminescence spectroscopy), TERS(tip-enhanced Raman spectroscopy) 및 TEEL(tip-enhanced electroluminescence) 중 적어도 하나 이상인 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the probe-enhanced nanospectroscopy microscope may be at least one of tip-enhanced photoluminescence spectroscopy (TEPL), tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS), and tip-enhanced electroluminescence (TEEL).
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 시스템은, 근거리 장에서 광신호를 증강하고 광신호를 측정하는 것일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the system may enhance an optical signal in the near field and measure the optical signal.
본 발명은, 양자점, 예를 들어, 단일 양자점에 직접적으로 압력을 가하여 단일 양자점 단위로 밴드갭을 제어하고, 최대 압력의 크기를 조절하여 가역적으로 일시적인 밴드갭 변화를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 밴드갭의 영구적인 비가역적 변화를 유도할 수 있다. 또한, 밴드갭과 광발광 에너지의 제어가 가능하고 플라즈몬 탐침에 의한 광신호를 증강시켜 단일 양자점의 광신호의 측정 및 분석을 제공할 수 있다.In the present invention, a quantum dot, for example, by directly applying pressure to a single quantum dot to control the bandgap in units of a single quantum dot, and by adjusting the size of the maximum pressure, not only can induce a temporary bandgap change reversibly, but also the band It can lead to permanent and irreversible changes in the gap. In addition, it is possible to control the band gap and photoluminescence energy, and it is possible to measure and analyze the optical signal of a single quantum dot by enhancing the optical signal by the plasmon probe.
본 발명은, 단체적 양자점의 밴드갭을 넘어서 단일 양자점의 밴드갭을 가역적, 비가역적으로 조절이 가능하므로, 양자점이 이용되는 여러 응용분야의 소자 축소화 연구에 큰 도약이 될 수 있을 뿐만 아니라 밴드갭의 조절은 양자점이 들어간 QLED 소자의 발광파장과 바로 연결이 된다는 점에서 특히 디스플레이 분야의 기술에 접목시킬 수 있다. Since the present invention can reversibly and irreversibly adjust the band gap of a single quantum dot beyond the band gap of a single quantum dot, it can be a great leap forward in device miniaturization research in various application fields where quantum dots are used, as well as Control can be applied to technology in the display field in that it is directly connected to the emission wavelength of QLED elements containing quantum dots.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 탐침 증강 PL과 단일 양자점 압력 조절 공정을 예시적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 단일 양자점 위에서의 위치에 따른 신호 증강을 도식화하고, (b) 원거리 장에서의 양자점 PL (검정) 및 근거리 장에서의 갭 플라즈몬 (초록), 근거리 장에서의 양자점 탐침 증강 PL (파랑) 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따라, 단일 양자점에 가하는 (a) (b) 압력 증가와 감소에 따른 단일 양자점 스펙트럼 발전과 이를 등고선으로 표현한 이미지, (c) 가장 압력이 강하게 가해졌을 때의 스펙트럼 및 (d) 단일 양자점이 없는 지점에서 위와 같이 압력을 가했을 때의 스펙트럼 발전과 이를 등고선으로 표현한 이미지를 나타낸 것이다.1 exemplarily illustrates a probe-enhanced PL and a single quantum dot pressure control process according to the present invention according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram of the signal enhancement according to the position on a single quantum dot according to the present invention, according to an embodiment of the present invention, (b) the quantum dot PL in the far field (black) and the gap plasmon in the near field (green) ), showing the quantum dot probe-enhanced PL (blue) spectrum in the near field.
Figure 3, according to an embodiment of the present invention, (a) (b) a single quantum dot spectrum development according to increasing and decreasing pressure applied to a single quantum dot and an image expressing it as a contour line, (c) when the strongest pressure is applied It shows the spectrum of and (d) the spectral development when the pressure is applied as above at the point where there is no single quantum dot, and the image expressed as a contour line.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 바람직한 실시예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, the terms used in this specification are terms used to appropriately express preferred embodiments of the present invention, which may vary according to the intention of a user or operator or customs in the field to which the present invention belongs. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification. Like reference numerals in each figure indicate like elements.
명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.Throughout the specification, when a member is said to be located “on” another member, this includes not only a case where a member is in contact with another member, but also a case where another member exists between the two members.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a certain component is said to "include", it means that it may further include other components rather than excluding other components.
이하, 본 발명의 양자점의 밴드갭 제어 방법, 양자점의 광신호 측정 방법 및 양자점 밴드갭 제어 및 광신호 측정을 위한 시스템에 대하여 실시예 및 도면을 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다. 그러나, 본 발명이 이러한 실시예 및 도면에 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, a quantum dot bandgap control method, a quantum dot optical signal measurement method, and a quantum dot bandgap control and optical signal measurement system according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments and drawings. However, the present invention is not limited to these examples and drawings.
본 발명은, 양자점의 밴드갭 제어 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 양자점, 예를 들어, 단일 양자점의 밴드갭 제어 방법은, 탐침증강 나노분광현미경 (tip-enhanced nano-spectroscopy)의 탐침 위치 제어를 통해 양자점에 가해지는 압력을 조절하여 밴드갭과 광신호 에너지, 즉 광발광 에너지를 제어할 수 있고, 기존에 보고되지 않은 단일 양자점의 광신호, 즉, 광발광의 측정과 이를 이용한 양자 물질, 예를 들어, 단일 양자점의 구조적 및 광학적 특성 분석에 활용될 수 있다.The present invention relates to a method for controlling a band gap of a quantum dot, and according to an embodiment of the present invention, the method for controlling a band gap of a quantum dot, for example, a single quantum dot, is performed using a tip-enhanced nano-spectroscopy microscope (tip-enhanced nano-spectroscopic microscope). The pressure applied to the quantum dot can be controlled by controlling the position of the probe of spectroscopy to control the band gap and optical signal energy, that is, photoluminescence energy. And it can be used for structural and optical property analysis of quantum materials using the same, for example, single quantum dots.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 양자점의 밴드갭 제어 방법은, 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계; 상기 시편에 광조사하는 단계; 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계; 및 상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계; 를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the method for controlling the bandgap of the quantum dots includes preparing a specimen including quantum dots on a substrate; irradiating the specimen with light; positioning the probe of the probe-enhanced nanospectroscopy microscope; and controlling a band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe. can include
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계는, 금속 기판 상에 금속 기판의 산화물층을 형성하는 단계; 및 금속 기판의 산화물층에 양자점을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, preparing a specimen including quantum dots on the substrate may include forming an oxide layer of a metal substrate on a metal substrate; and forming quantum dots on the oxide layer of the metal substrate.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 금속 기판의 산화물층에 양자점을 포함하는 물질층을 형성하는 단계는, 상기 물질층은, 본 발명의 기술 분야에서 알려진 증착, 코팅 등의 방법으로 형성되고, 예를 들어, 원자층 증착 방법을 이용할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of forming a material layer including quantum dots on the oxide layer of the metal substrate, the material layer is formed by a method such as deposition, coating, etc. known in the art of the present invention, For example, an atomic layer deposition method may be used.
본 발명의 일 실시예에 따라, 금속 기판의 산화물층에 양자점을 형성하는 단계는 양자점(Quantum Dot)을 상기 산화물층 상에 코팅하며, 상기 코팅은 분사 코팅, 스핀 코팅 등일 수 있다. 상기 코팅은 휘발성 강한 유기용매, 즉 Hexane과 양자점을 혼합한 이후에 양자점을 코팅하고 유기용매는 제거하고, 단일(single level) 양자점, 양자점 필름 또는 양자점 시트의 양자점 층을 획득할 수 있으며, 바람직하게는 단일 양자점일 수 있다. 상기 양자점을 형성한 이후에 상기 양자점 상에 산화물층을 더 형성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, in the step of forming quantum dots on an oxide layer of a metal substrate, quantum dots are coated on the oxide layer, and the coating may be spray coating or spin coating. The coating can obtain a quantum dot layer of a single level quantum dot, quantum dot film or quantum dot sheet by coating the quantum dots after mixing the volatile organic solvent, that is, Hexane, with the quantum dots and removing the organic solvent, preferably may be a single quantum dot. After forming the quantum dots, an oxide layer may be further formed on the quantum dots.
본 발명의 일 예로, 상기 양자점은 0D (zero dimensional) 물질이며, 스트레인에 의해 밴드갭이 영향을 받거나 및/또는 밴드갭 제어가 가능한 모든 물질이라면 제한 없이 적용될 수 있으며, 예를 들어, 반도체 물질 및/또는 2차원 물질일 수 있다. 예를 들어, 페로브스카이트 물질, 전이금속 칼코겐 화합물(예를 들어, MX2 (M은 전이금속원소 (주기율표 4~6족), X는 칼코겐 원소(주기율표. 16족)이다), 그래핀, h-BN(Hexagonal Boron Nitride), h-BCN(hexagonal boron-carbon-nitrogen), 플루오르그래핀(fluorographene), 산화그래핀(graphene oxide) 등일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.As an example of the present invention, the quantum dot is an 0D (zero dimensional) material, and any material whose bandgap is affected by strain and/or whose bandgap can be controlled can be applied without limitation, for example, semiconductor materials and /or can be a two-dimensional material. For example, perovskite materials, transition metal chalcogen compounds (eg, MX 2 (M is a transition metal element (periodic table groups 4-6), X is a chalcogen element (periodic table. Group 16)), It may be graphene, h-BN (hexagonal boron nitride), h-BCN (hexagonal boron-carbon-nitrogen), fluorographene, graphene oxide, and the like, but is not limited thereto.
본 발명의 일 예로, 상기 금속 기판은, 예를 들어, Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr, Pt, Pd, Rh, Ti 및 Ni으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As an example of the present invention, the metal substrate may include, for example, one or more selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr, Pt, Pd, Rh, Ti, and Ni.
본 발명의 일 예로, 상기 산화물은, 퀀칭(quenching) 효과와 캡핑(capping) 효과를 주는 유전체(dielectric) 물질이라면 제한 없이 적용될 수 있고, 예를 들어, 이리듐(Ir), 몰리브덴(Mo), 레늄(Re), 스칸듐(Sc), 저마늄(Ge), 안티몬(Sb), 백금(Pt), 니켈(Ni), 금(Au), 은(Ag), 인듐(In), 주석(Sn), 실리콘(Si), 티타늄(Ti), 바나듐(V), 가돌륨(Ga), 망간(Mn), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 징크(Zn), 지르코늄(Zr), 하프늄(Hf), 알루미늄(Al), 니오븀(Nb), 니켈(Ni), 크롬(Cr), 몰리브데늄(Mo), 탄탈(Ta), 루테늄(Ru) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 금속 산화물일 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.As an example of the present invention, the oxide may be applied without limitation as long as it is a dielectric material that gives a quenching effect and a capping effect, and for example, iridium (Ir), molybdenum (Mo), rhenium (Re), Scandium (Sc), Germanium (Ge), Antimony (Sb), Platinum (Pt), Nickel (Ni), Gold (Au), Silver (Ag), Indium (In), Tin (Sn), Silicon (Si), Titanium (Ti), Vanadium (V), Gadolium (Ga), Manganese (Mn), Iron (Fe), Cobalt (Co), Copper (Cu), Zinc (Zn), Zirconium (Zr) , hafnium (Hf), aluminum (Al), niobium (Nb), nickel (Ni), chromium (Cr), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), ruthenium (Ru) and tungsten (W) It may be a metal oxide containing one or more selected from, but is not limited thereto.
본 발명의 일 예로, 상기 산화물층의 두께는, 10 nm 이하; 5 nm 이하; 2 nm 이하; 1 nm 이하; 또는 0.5 nm 이하일 수 있다.As an example of the present invention, the thickness of the oxide layer is 10 nm or less; 5 nm or less; 2 nm or less; 1 nm or less; or less than 0.5 nm.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 시편에 광조사하는 단계는, 물질층의 광방출을 위해서 광에너지를 조사하는 것으로 본 발명의 기술 분야에서 적용 가능한 광에너지라면 제한 없이 적용될 수 있다.According to one embodiment of the present invention, the step of irradiating light to the specimen is to irradiate light energy for light emission of the material layer, and any light energy applicable in the technical field of the present invention may be applied without limitation.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계는, 상기 시편의 양자점 위로 정확하게 탐침의 수평적 위치에서 탐침을 위치시키는 단계이다.According to one embodiment of the present invention, the step of positioning the probe of the probe-enhanced nanospectroscopy microscope is a step of positioning the probe at a horizontal position of the probe precisely over the quantum dots of the specimen.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계는, 상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계이다.According to one embodiment of the present invention, the step of controlling the band gap by applying pressure to the quantum dots is the step of controlling the band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe.
본 발명의 일 예로, 상기 탐침은, 양자점에 직접적으로 압력을 가하며, 예를 들어, 단일 양자점 단위로 밴드갭을 제어할 수 있다. 또한, 최대 압력의 크기를 조절하여 가역적으로 일시적인 밴드갭 변화를 유도할 수 있을 뿐만 아니라, 밴드갭의 영구적인 비가역적 변화를 유도할 수 있다. 즉, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라, 본 발명에 의한 탐침 증강 PL과 단일 양자점 압력 조절 공정을 예시적으로 나타낸 것으로, 단일 양자점 상에 탐침을 위치시키고 밴드갭을 제어하여 단일 양자점의 광신호를 증강시킬 수 있다.As an example of the present invention, the probe directly applies pressure to the quantum dots and, for example, can control the band gap in units of single quantum dots. In addition, by controlling the magnitude of the maximum pressure, a temporary band gap change may be induced reversibly and a permanent irreversible change of the band gap may be induced. That is, referring to FIG. 2, FIG. 2 exemplarily shows the probe-enhanced PL and single quantum dot pressure control process according to the present invention according to an embodiment of the present invention, wherein a probe is placed on a single quantum dot and the band gap It is possible to enhance the optical signal of a single quantum dot by controlling.
또한, 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라, 단일 양자점에 가하는 (a) 및 (b) 압력 증가와 감소에 따른 단일 양자점 스펙트럼 발전과 이를 등고선으로 표현한 이미지, (c) 가장 압력이 강하게 가해졌을 때의 스펙트럼 및 (d) 단일 양자점이 없는 지점에서 위와 같이 압력을 가했을 때의 스펙트럼 발전과 이를 등고선으로 표현한 이미지를 나타낸 것이다. 도 3에서 탐침에 의해 압력을 가할 경우에 밴드갭의 제어가 가능한 것으로 확인할 수 있다.In addition, referring to FIG. 3, FIG. 3 is a single quantum dot spectrum development according to (a) and (b) pressure increase and decrease applied to a single quantum dot according to an embodiment of the present invention, and an image expressing this as a contour line, (c ) spectrum when the strongest pressure is applied and (d) spectrum development when pressure is applied as above at a point where there is no single quantum dot, and an image expressed as a contour line. In FIG. 3 , it can be confirmed that the band gap can be controlled when pressure is applied by the probe.
본 발명의 일 예로, 상기 탐침은, 양자점의 손상이 없다면 양자점과 거리 제한 없이 압력을 가할 수 있으며, 예를 들어, 상기 탐침은 양자점과 1 nm 이하; 0.8 nm 이하; 0.6nm 이하; 0.4nm 이하; 또는 0.2 nm 이하의 간격의 거리에서 수직 방향(Z축)으로 양자점을 눌러 압력을 가할 수 있다.As an example of the present invention, the probe, if there is no damage to the quantum dot, can apply pressure without limiting the distance to the quantum dot, for example, the probe is less than 1 nm with the quantum dot; 0.8 nm or less; 0.6 nm or less; 0.4 nm or less; Alternatively, pressure may be applied by pressing the quantum dots in the vertical direction (Z axis) at a distance of 0.2 nm or less.
본 발명의 일 예로, 상기 탐침은, 플라즈모닉 탐침이며, 기본적으로 플라즈몬 탐침의 필드 향상은 다음과 같은 두 가지 현상에 기인합니다. 첫째, 정전기 피뢰침 효과(electrostatic lightning rod effect)로 인해 플라즈몬 탐침 근처에 전하가 집중되고, 둘째, 외부 전자기장(external electromagnetic field) 즉, 여기 레이저 빔이 팁에 적용될 때, 광학 필드는 전자들의 집합 공명 진동(collective resonant oscillations)으로 인해 국소 표면 플라즈몬 진동(localized surface plasmon resonance, LSPR) 효과를 제공한다. 상기 탐침증강 나노분광현미경은, TEPL(tip-enhanced photoluminescence spectroscopy), TERS(tip-enhanced Raman spectroscopy) 및 TEEL(tip-enhanced electroluminescence) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.As an example of the present invention, the probe is a plasmonic probe, and basically the field enhancement of the plasmonic probe is due to the following two phenomena. Firstly, due to the electrostatic lightning rod effect, charges are concentrated near the plasmon probe, and secondly, when an external electromagnetic field, that is, an excitation laser beam is applied to the tip, the optical field creates a collective resonant oscillation of electrons. It provides localized surface plasmon resonance (LSPR) effects due to collective resonant oscillations. The probe-enhanced nanospectroscopy microscope may include at least one of tip-enhanced photoluminescence spectroscopy (TEPL), tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS), and tip-enhanced electroluminescence (TEEL).
본 발명의 일 예로, 상기 탐침(probe)은, 15 nm 이하의 크기의 팁(tip)을 갖고, 상기 탐침은, 플라즈모닉 금속이며, 예를 들어, Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr, Pt, Pd, Rh, Ti 및 Ni으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.As an example of the present invention, the probe has a tip having a size of 15 nm or less, and the probe is a plasmonic metal, for example, Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr , Pt, Pd, Rh, may include one or more selected from the group consisting of Ti and Ni.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 단일 양자점의 밴드갭 제어 방법 중 적어도 하나 이상의 단계는, 다양한 온도 범위에서 실시되고, 예를 들어, 다양한 온도 범위 내에서 안정적으로 단일 양자점의 밴드갭을 제어할 수 있으며, 예를 들어, 0 ℃ 내지 50 ℃의 온도; 20 ℃ 내지 40 ℃; 또는 25 ℃ 내지 35 ℃ 온도에서 실시될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, at least one or more steps of the method for controlling the bandgap of a single quantum dot are performed in various temperature ranges, for example, to stably control the bandgap of a single quantum dot within various temperature ranges. It may be, for example, a temperature of 0 ℃ to 50 ℃; 20 °C to 40 °C; or at a temperature of 25 °C to 35 °C.
본 발명은, 양자점의 광신호 측정 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 양자점, 예를 들어, 단일 양자점의 광신호 측정 방법은, 일반적으로 단일 양자점이 발산하는 빛의 세기는 매우 약하여 검출하기가 매우 힘들지만, 본 발명은, 밴드갭이 제어된 양자점의 광신호를 탐침 증강, 즉 TEPL 분광법을 이용하면 탐침의 끝에 매우 높게 증강된 빛의 장이 형성되기 때문에 효과적으로 단일 양자점이 발산하는 빛을 검출할 수 있다. 또한, 본 발명은, 탐침을 이용한 압력 제어 기술과 플라즈모닉 안테나 효과에 의한 단일 양자점 광신호, 즉 광발광(PL), 라만 산란 또는 전계발광 신호의 증강 기술을 결합하여 기존에 불가능했던 단일 양자점의 광신호의 관찰과 제어를 동시에 가능할 수 있다.The present invention relates to a method for measuring an optical signal of a quantum dot, and according to an embodiment of the present invention, the method for measuring an optical signal of a quantum dot, for example, a single quantum dot, generally has an intensity of light emitted by a single quantum dot. Although it is very weak and very difficult to detect, the present invention uses probe enhancement, that is, TEPL spectroscopy, for the optical signal of a quantum dot with a controlled bandgap, since a very highly enhanced light field is formed at the tip of the probe, effectively emitting a single quantum dot. light can be detected. In addition, the present invention combines a pressure control technology using a probe with a single quantum dot light signal by a plasmonic antenna effect, that is, a photoluminescence (PL), Raman scattering or electroluminescence signal augmentation technology to achieve a single quantum dot, which was previously impossible. Observation and control of the optical signal may be possible at the same time.
본 발명의 일 예로, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라, (a) 단일 양자점 위에서의 신호 증강 도식화하고, (b) 원거리 장에서의 양자점 PL (검정), 근거리 장에서의 갭 플라즈몬 (초록), 근거리 장에서의 양자점 탐침 증강 PL (파랑) 스펙트럼을 나타낸 것이다. 탐침의 수평적 위치를 양자점 위에 정확히 위치시킬 수 있고, 약 15 nm 이하의 꼭지점 크기를 가진 탐침을 이용하여 단일 양자점에 직접적으로 압력을 가하여 밴드갭을 제어하고, 단일 양자점의 광발광을 탐침으로 증가시켜 일반적인 AFM에서 관찰할 수 없는 단일 양자점의 PL을 관찰 및 제어할 수 있다.As an example of the present invention, referring to FIG. 2, FIG. 2 shows (a) a signal enhancement diagram on a single quantum dot, (b) quantum dot PL in the far field (black), near field, according to an embodiment of the present invention. Gap plasmon in the field (green), QD probe-enhanced PL (blue) spectra in the near field. The horizontal position of the probe can be accurately positioned on the quantum dot, and the band gap is controlled by directly applying pressure to the single quantum dot using a probe with a vertex size of about 15 nm or less, and the photoluminescence of the single quantum dot is increased with the probe It is possible to observe and control the PL of a single quantum dot, which cannot be observed in general AFM.
본 발명의 일 실시예에 따라, 상기 양자점의 광신호 측정 방법은, 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계; 상기 시편에 광조사하는 단계; 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계; 상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계; 및 탐침 증강시켜 광신호를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계; 상기 시편에 광조사하는 단계; 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계; 상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계는 상기 언급한 바와 같다. 상기 탐침 증강시켜 광신호를 측정하는 단계는, 밴드갭이 제어된 양자점에서 발산하는 광신호를 플라즈모닉 안테나 효과로 탐침 증강시켜 광신호를 측정하는 단계이다.According to an embodiment of the present invention, the optical signal measurement method of the quantum dots may include preparing a specimen including quantum dots on a substrate; irradiating the specimen with light; positioning the probe of the probe-enhanced nanospectroscopy microscope; controlling a band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe; and measuring an optical signal by augmenting the probe. Preparing a specimen containing quantum dots on the substrate; irradiating the specimen with light; positioning the probe of the probe-enhanced nanospectroscopy microscope; The step of controlling the band gap by applying pressure to the quantum dots in the vertical direction using the probe is as described above. The step of measuring an optical signal by amplifying the probe is a step of measuring an optical signal by amplifying an optical signal emitted from a quantum dot having a controlled bandgap with a plasmonic antenna effect.
예를 들어, 상기 양자점은, 단일 양자점, 양자점 필름 또는 양자점 시트일 수 있다.For example, the quantum dot may be a single quantum dot, a quantum dot film, or a quantum dot sheet.
본 발명의 일 실시예에 따라, 원거리 장, 근거리 장 또는 이 둘에서 광신호를 증강하여 광신호 측정이 가능하고, 바람직하게는 근거리 장에서 광신호를 증강하는데 효율적일 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to measure an optical signal by amplifying an optical signal in the far field, the near field, or both, and preferably, it is possible to enhance the optical signal in the near field.
본 발명은, 양자점 밴드갭 제어 및 광신호 측정을 위한, 시스템에 관한 것으로, 시편부; 및 탐침증강 나노분광현미경; 을 포함할 수 있다. 상기 시편부는, 금속 기판; 및 상기 기판 상에 형성된 금속 산화물층; 을 포함하고, 상기 탐침증강 나노분광현미경은, 탐침을 이용하여 시편의 양자점에 압력을 가하여 밴드갭과 광신호를 제어하고, 광신호를 증가할 수 있다. 또한, 양자점의 광신호를 측정 및 분석할 수 있다. 본 발명의 시스템의 기본 구성은 상기 방법에서 언급한 바와 같고, 본 발명의 목적의 벗어나지 않는다면, 측정 및 분석을 위한 추가 구성(또는, 장비) 및 시스템 운영 및 작동을 위한 추가 구성(또는, 장비)은 본 발명의 기술 분야에서 알려진 것을 적용할 수 있으며, 본 명세서에는 구체적으로 언급하지 않는다. The present invention relates to a system for controlling a quantum dot bandgap and measuring an optical signal, comprising: a specimen unit; and probe-enhanced nanospectroscopy microscopy; can include The specimen part may include a metal substrate; and a metal oxide layer formed on the substrate. Including, the probe-enhanced nanospectroscopy microscope can control the band gap and optical signal by applying pressure to the quantum dots of the specimen using the probe, and increase the optical signal. In addition, optical signals of quantum dots can be measured and analyzed. The basic configuration of the system of the present invention is as described in the above method, and additional configuration (or equipment) for measurement and analysis and additional configuration (or equipment) for system operation and operation are provided without departing from the object of the present invention. may apply what is known in the art of the present invention, and is not specifically mentioned in the present specification.
예를 들어, 상기 양자점은, 단일 양자점, 양자점 필름 또는 양자점 시트일 수 있다.For example, the quantum dot may be a single quantum dot, a quantum dot film, or a quantum dot sheet.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.As described above, although the embodiments have been described with limited examples and drawings, those skilled in the art can make various modifications and variations from the above description. For example, even if the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or the described components are combined or combined in a different form than the described method, or substituted or replaced by other components or equivalents. Appropriate results can be achieved. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents of the claims are within the scope of the following claims.
Claims (16)
상기 시편에 광조사하는 단계;
상기 시편의 양자점 위로 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계; 및
상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계;
를 포함하고,
상기 밴드갭을 제어하는 단계는, 양자점의 밴드갭 제어를 통해 광신호를 제어하고,
상기 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계는,
금속 기판의 산화물층 상에 양자점을 형성하는 단계
를 포함하는 것인,
탐침증강 나노분광현미경을 이용한, 양자점의 밴드갭 제어 방법.
preparing a specimen containing quantum dots on a substrate;
irradiating the specimen with light;
positioning a probe of a probe-enhanced nanospectroscopy microscope over the quantum dots of the specimen; and
controlling a band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe;
including,
In the step of controlling the band gap, the optical signal is controlled by controlling the band gap of the quantum dots,
The step of preparing a specimen containing quantum dots on the substrate,
Forming quantum dots on an oxide layer of a metal substrate
Which includes,
A method for controlling the bandgap of quantum dots using a probe-enhanced nanospectroscopy microscope.
상기 탐침증강 나노분광현미경은, TEPL(tip-enhanced photoluminescence spectroscopy), TERS(tip-enhanced Raman spectroscopy) 및 TEEL(tip-enhanced electroluminescence) 중 적어도 하나 이상인 것인,
양자점의 밴드갭 제어 방법.
According to claim 1,
The probe-enhanced nanospectroscopy microscope is at least one of tip-enhanced photoluminescence spectroscopy (TEPL), tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS), and tip-enhanced electroluminescence (TEEL),
A method for controlling the bandgap of quantum dots.
상기 양자점은, 단일 양자점, 양자점 필름 또는 양자점 시트인 것인,
양자점의 밴드갭 제어 방법.
According to claim 1,
The quantum dot is a single quantum dot, a quantum dot film or a quantum dot sheet,
A method for controlling the bandgap of quantum dots.
상기 기판 상에 양자점을 포함하는 시편을 준비하는 단계는,
상기 양자점 상에 산화물층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것인,
양자점의 밴드갭 제어 방법.
According to claim 1,
The step of preparing a specimen containing quantum dots on the substrate,
Further comprising forming an oxide layer on the quantum dots,
A method for controlling the bandgap of quantum dots.
상기 탐침(probe)은, 15 nm 이하의 크기의 팁(tip)을 갖는 것인,
양자점의 밴드갭 제어 방법.
According to claim 1,
The probe has a tip of 15 nm or less in size,
A method for controlling the bandgap of quantum dots.
상기 탐침은, Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr, Pt, Pd, Rh, Ti 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인,
양자점의 밴드갭 제어 방법.
According to claim 1,
The probe includes at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Al, Cu, Co, Cr, Pt, Pd, Rh, Ti and Ni,
A method for controlling the bandgap of quantum dots.
상기 광신호는, 광발광(PL), 라만 산란 또는 전계발광인 것인,
양자점의 밴드갭 제어 방법.
According to claim 1,
The optical signal is photoluminescence (PL), Raman scattering, or electroluminescence,
A method for controlling the bandgap of quantum dots.
상기 시편에 광조사하는 단계;
상기 시편의 양자점 위로 탐침증강 나노분광현미경의 탐침을 위치시키는 단계;
상기 탐침을 이용하여 수직 방향으로 양자점에 압력을 가하여 밴드갭을 제어하는 단계; 및
단일 양자점에서 발산하는 광신호를 플라즈모닉 안테나 효과로 탐침 증강시켜 광신호를 측정하는 단계;
를 포함하고,
상기 밴드갭을 제어하는 단계는, 양자점의 밴드갭 제어를 통해 광신호를 제어하고,
근거리 장에서 광신호를 증강하고 광신호를 측정하는 것인,
탐침증강 나노분광현미경을 이용한, 양자점의 광신호 측정 방법.
preparing a specimen containing quantum dots on a substrate;
irradiating the specimen with light;
positioning a probe of a probe-enhanced nanospectroscopy microscope over the quantum dots of the specimen;
controlling a band gap by applying pressure to the quantum dots in a vertical direction using the probe; and
Measuring an optical signal by probe-enhancing an optical signal diverging from a single quantum dot with a plasmonic antenna effect;
including,
In the step of controlling the band gap, the optical signal is controlled by controlling the band gap of the quantum dots,
Amplifying an optical signal in the near field and measuring the optical signal,
A method for measuring optical signals of quantum dots using a probe-enhanced nanospectroscopy microscope.
탐침증강 나노분광현미경;
을 포함하고,
상기 시편부는, 금속 기판; 및 상기 기판 상에 형성된 금속 산화물층;을 포함하고,
상기 탐침증강 나노분광현미경은, 탐침을 이용하여 시편의 양자점에 압력을 가하여 밴드갭과 광신호를 제어하고, 광신호를 증강시키는 것이고,
상기 탐침증강 나노분광현미경은, 양자점의 밴드갭 제어를 통해 광신호를 제어하고,
근거리 장에서 광신호를 증강하고 광신호를 측정하는 것인,
양자점 밴드갭 제어 및 광신호 측정을 위한, 시스템.
psalm section; and
probe-enhanced nanospectroscopic microscopy;
including,
The specimen part may include a metal substrate; And a metal oxide layer formed on the substrate; includes,
The probe-enhanced nanospectroscopy microscope uses a probe to apply pressure to the quantum dots of the specimen to control the band gap and optical signal and to enhance the optical signal,
The probe-enhanced nanospectroscopic microscope controls the optical signal through the bandgap control of quantum dots,
Amplifying an optical signal in the near field and measuring the optical signal,
A system for quantum dot bandgap control and optical signal measurement.
상기 금속 기판은, Au, Ag, Cu, Al, Pt, Ti, Cr 및 Ni로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것인,
시스템.
According to claim 13,
The metal substrate includes at least one selected from the group consisting of Au, Ag, Cu, Al, Pt, Ti, Cr, and Ni,
system.
상기 탐침증강 나노분광현미경은, TEPL(tip-enhanced photoluminescence spectroscopy), TERS(tip-enhanced Raman spectroscopy) 및 TEEL(tip-enhanced electroluminescence) 중 적어도 하나 이상인 것인,
시스템.
According to claim 13,
The probe-enhanced nanospectroscopy microscope is at least one of tip-enhanced photoluminescence spectroscopy (TEPL), tip-enhanced Raman spectroscopy (TERS), and tip-enhanced electroluminescence (TEEL),
system.
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Also Published As
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