KR20150088226A

KR20150088226A - 동일한 크기에 각기 다른 파장을 갖는 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법

Info

Publication number: KR20150088226A
Application number: KR1020150099257A
Authority: KR
Inventors: 이혁재이혁재; 이혁재; 정흥수정흥수; 정흥수; 김현수김현수; 김현수
Original assignee: 주식회사 나노스퀘어
Priority date: 2015-07-13
Filing date: 2015-07-13
Publication date: 2015-07-31
Also published as: KR101544020B1

Abstract

본 발명은 동일한 크기에 각기 다른 파장을 갖는 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 (i) 코어를 형성할 12족 또는 16족 원소의 화합물의 전구체, 쉘을 형성할 12족 또는 16족 원소의 화합물의 전구체, 유기 용매 및 불포화지방산을 혼합하여 혼합 용액을 얻은 후 상기 혼합 용액을 가열하는 단계; (ii) 상기 코어를 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체, 상기 쉘을 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체 및 계면활성제의 혼합물을 상기 (i)단계의 혼합 용액에 주입하여 코어-쉘 구조의 양자점을 합성하는 단계; 및 (iii) 상기 코어-쉘 구조의 양자점을 분리하는 단계를 포함하고, 파장에 따라 코어와 쉘의 구성비율이 다른, 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법에 대한 것이다.

Description

동일한 크기에 각기 다른 파장을 갖는 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법{PROCESS FOR PRODUCING CORE-SHELL STRUCTURED QUANTUM DOTS WHICH HAVE DIFFERENT WAVELENGTHS WITH THE SAME SIZES}

종래기술에 따르면, 양자점의 크기에 따라 파장을 조절하여 단파장에서 장파장으로 갈수록 그 크기가 커지는 것이 특징이다. 양자점이 LED, 디스플레이 등 여러 칼라의 조색을 맞추는 기능을 하게 됨에 따라, 두 가지 이상의 양자점을 혼합할 경우 각 양자점의 서로 다른 크기로 인하여 밀도를 맞추기 힘들고, 재현성이 떨어지는 문제점이 발생한다.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 마이크로 미터 크기의 비드 복합체를 만드는 복잡한 공정을 사용하였다. 그러나 이러한 복잡한 공정은 효율과 경제적인 측면에서 여전히 큰 문제를 안고 있기 때문에 보다 효율적이고 특성을 유지할 수 있는 기술의 개발이 절실히 필요한 상황이다.

양자점의 파장특성은 코어의 크기에 기인하고, 코어의 크기가 커짐에 따라 단파장에서 장파장으로 변하게 되며, 상기 코어 위에 일률적인 두께의 쉘을 코팅하게 됨으로써 파장의 차이에 의해서 그 크기가 2~3배 차이가 나게 된다.

또한, 파장대 별로 합성하는 방법이 제각기 달라 각 양자점의 크기를 균일하게 제조하는 것이 매우 어렵다. 이러한 문제로 인하여, 종래기술에 따라 제조된 양자점은 파장별 밀도 조절이나, 조색 구성, 재현성 등 세밀한 작업에서 한계를 드러내고 있다. 양자점 합성 후 복합체 비드를 만들어 이러한 문제점을 해소하려 하고 있지만, 이러한 방법 역시 방법이 복잡하고, 효율이 낮으며, 비경제적이고, 크기도 너무 커지는 문제점이 있어서, 상업화 또는 다른 분야에 적용하기가 매우 어렵다.

종래의 습식 화학법을 이용한 양자점 제조 방법으로서, 먼저 코어를 합성 후 쉘을 코팅하는 방법과 격자간의 불일치를 줄이기 위한 다중껍질 합성방법, 코어와 쉘을 동시에 혼합하여 합금(alloy)을 형성시키는 방법 등이 있다.

상기 두 방법 모두 각기 다른 파장을 만들 때는 각 반도체 전구체의 몰비나 온도, 반응시간 등에 따라 합성하며, 이때 코어의 크기에 따라 전체 크기 비율이 결정됨으로써 파장대별로 각기 다른 크기 영역을 나타내게 된다. 즉, 종래의 기술은 구성 원자의 갯수에 따라 에너지 밴드갭이 변하여 발광 파장이 바뀌는 구조이다.

전술한 종래기술의 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명의 제조방법은, 종래기술에서 각 파장별 합성방법을 구성 몰비나, 온도, 시간 등으로 조절하는 것과 달리, 계면활성제의 종류나, 첨가 비율을 조절하여 각기 다른 쉘의 구성비를 만들어 그 특성을 유지하면서도 모두 같은 크기를 갖게 되는 양자점을 합성할 수 있다. 즉, 코어의 크기는 각기 다르나 쉘의 크기 또한 각기 달라져 궁극적으로는 최종 크기가 모두 같게 나오는 양자점을 개발하게 된 것이다.

또한, 본 발명은 구성 원자 갯수가 아니라 원자간의 구성비율에 따라 에너지 밴드갭이 바뀌는 특성을 가진 기술이다.

일반적으로 쉘을 너무 두껍게 하거나 얇게 하면, 격자간 불일치나 불안정화의 문제가 생길 수 있지만, 본 발명의 방법을 사용하면 두께에 상관없이 안정한 구조의 양자점을 합성할 수 있다.

본 발명의 목적은 (i) 코어를 형성할 12족 또는 16족 원소의 화합물의 전구체, 쉘을 형성할 12족 또는 16족 원소의 화합물의 전구체, 유기 용매 및 불포화지방산을 혼합하여 혼합 용액을 얻은 후 상기 혼합 용액을 가열하는 단계; (ii) 상기 코어를 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체, 상기 쉘을 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체 및 계면활성제의 혼합물을 상기 (i)단계의 혼합 용액에 주입하여 코어-쉘 구조의 양자점을 합성하는 단계; 및 (iii) 상기 코어-쉘 구조의 양자점을 분리하는 단계를 포함하고, 파장에 따라 코어와 쉘의 구성비율이 다른, 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법, 그리고 상기 방법에 의하여 제조된 코어-쉘 구조의 양자점을 제공하는 것이다.

전술한 본 발명의 목적은 (i) 코어를 형성할 12족 또는 16족 원소의 화합물의 전구체, 쉘을 형성할 12족 또는 16족 원소의 화합물의 전구체, 유기 용매 및 불포화지방산을 혼합하여 혼합 용액을 얻은 후 상기 혼합 용액을 가열하는 단계; (ii) 상기 코어를 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체, 상기 쉘을 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체 및 계면활성제의 혼합물을 상기 (i)단계의 혼합 용액에 주입하여 코어-쉘 구조의 양자점을 합성하는 단계; 및 (iii) 상기 코어-쉘 구조의 양자점을 분리하는 단계를 포함하고, 파장에 따라 코어와 쉘의 구성비율이 다른, 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법, 그리고 상기 방법에 의하여 제조된 코어-쉘 구조의 양자점을 제공함으로써 달성될 수 있다.

상기 코어를 형성할 12족 원소의 전구체는, 예를 들면, 아연 아이오다이드, 아연 브로마이드, 아연 클로라이드, 아연 플루오라이드, 디메틸 아연, 디에틸 아연, 아연아세테이트, 아연 아세틸아세토네이트, 아연 카보네이트, 아연 시아나이드, 아연 나이트레이트, 아연 옥사이드, 아연 퍼옥사이드, 아연 퍼클로레이트, 아연 설페이트, 카드뮴 브로마이드, 카드뮴 클로라이드, 카드뮴 플루오라이드, 카드뮴 카보네이트, 카드뮴 나이트레이트, 디메틸 카드뮴, 디에틸 카드뮴, 카드뮴아세테이트, 카드뮴 아세틸아세토네이트, 카드뮴 아이오다이드 , 카드뮴 옥사이드, 카드뮴 퍼클로레이트, 카드뮴포스파이드, 카드뮴 설페이트, 수은플루오라이드, 수은 시아나이드, 수은 나이트레이트, 수은 아세테이트, 수은아이오다이드, 수은 브로마이드, 수은 클로라이드, 수은 옥사이드, 수은 퍼클로레이트, 수은 설페이트,납 아세테이트, 납 브로마이드, 납 클로라이드, 납 플루오라이드, 납 옥사이드, 납 퍼클로레이트, 납 나이트레이트, 납 설페이트 또는 납 카보네이트로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 보다 바람직하게는, 상기 코어를 형성할 12족 원소의 전구체는, 12족 원소인 카드뮴, 아연, 수은 또는 납을 포함하는 화합물이다.

또한, 상기 코어를 형성할 16족 원소의 전구체는 헥산 싸이올, 옥탄 싸이올, 데칸 싸이올, 도데칸 싸이올, 헥사데칸 싸이올, 머캡토 프로필 실란을 포함하는 알킬 싸이올 화합물, 설퍼-트리옥틸포스핀, 설퍼-트리부틸포스핀,설퍼-트리페닐포스핀, 설퍼-트리옥틸아민, 트리메틸실릴 설퍼,황화 암모늄, 황화 나트륨, 셀렌-트리옥틸포스핀, 셀렌-트리부틸포스핀, 셀렌-트리페닐포스핀, 텔루르-트리옥틸포스핀, 텔루르-트리부틸포스핀, 또는 텔루르-트리페닐포스핀으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 보다 바람직하게는, 상기 코어를 형성할 16족 원소의 전구체는, 16족 원소인 황, 셀레늄 또는 텔루륨을 포함하는 화합물이다.

상기 쉘을 형성할 12족 원소의 전구체는, 예를 들면, 아연 아이오다이드, 아연 브로마이드, 아연 클로라이드, 아연 플루오라이드, 디메틸 아연, 디에틸 아연, 아연아세테이트, 아연 아세틸아세토네이트, 아연 카보네이트, 아연 시아나이드, 아연 나이트레이트, 아연 옥사이드, 아연 퍼옥사이드, 아연 퍼클로레이트, 아연 설페이트, 카드뮴 브로마이드, 카드뮴 클로라이드, 카드뮴 플루오라이드, 카드뮴 카보네이트, 카드뮴 나이트레이트, 디메틸 카드뮴, 디에틸 카드뮴, 카드뮴아세테이트, 카드뮴 아세틸아세토네이트, 카드뮴 아이오다이드 , 카드뮴 옥사이드, 카드뮴 퍼클로레이트, 카드뮴포스파이드, 카드뮴 설페이트, 수은플루오라이드, 수은 시아나이드, 수은 나이트레이트, 수은 아세테이트, 수은아이오다이드, 수은 브로마이드, 수은 클로라이드, 수은 옥사이드, 수은 퍼클로레이트, 수은 설페이트,납 아세테이트, 납 브로마이드, 납 클로라이드, 납 플루오라이드, 납 옥사이드, 납 퍼클로레이트, 납 나이트레이트, 납 설페이트 또는 납 카보네이트로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 보다 바람직하게는, 상기 쉘을 형성할 12족 원소의 전구체는, 12족 원소인 카드뮴, 아연, 수은 또는 납을 포함하는 화합물이다.

또한, 상기 쉘을 형성할 16족 원소의 전구체는 헥산 싸이올, 옥탄 싸이올, 데칸 싸이올, 도데칸 싸이올, 헥사데칸 싸이올, 머캡토 프로필 실란을 포함하는 알킬 싸이올 화합물, 설퍼-트리옥틸포스핀, 설퍼-트리부틸포스핀,설퍼-트리페닐포스핀, 설퍼-트리옥틸아민, 트리메틸실릴 설퍼,황화 암모늄, 황화 나트륨, 셀렌-트리옥틸포스핀, 셀렌-트리부틸포스핀, 셀렌-트리페닐포스핀, 텔루르-트리옥틸포스핀, 텔루르-트리부틸포스핀, 또는 텔루르-트리페닐포스핀으로부터 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 아니한다. 보다 바람직하게는, 상기 쉘을 형성할 16족 원소의 전구체는, 16족 원소인 황, 셀레늄 또는 텔루륨을 포함하는 화합물이다.

상기 유기 용매는 1-옥타데센(1-octadecene), 1-노나데센(1-nonadecene), 시스-2-메틸-7-옥타데센(cis-2-methyl-7-octadecene), 1-헵타데센(1-heptadecene), 1-헥사데센(1-hexadecene), 1-펜타데센(1-pentadecene), 1-테트라데센(1-tetradecene), 1-트리데센(1-tridecene), 1-운데센(1-undecene), 1-도데센(1-dodecene) 또는 1-데센(1-decene), 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.

상기 불포화지방산은 상기 전구체들을 혼합할 때 균일한 분산을 위하여 첨가된다. 상기 불포화지방산은 라우르산(lauric acid), 팔미트산(palmitic acid), 올레산(oleic acid), 스테아르산(stearic acid), 미리스트산(myristic acid), , 엘라이드산(elaidic acid), 에이코사논산(eicosanoic acid), 헤네이코사논산(heneicosanoic acid), 트리코사논산(tricosanoic acid), 도코사논산(docosanoic acid), 테트라코사논산(tetracosanoic acid), 헥사코사논산(hexacosanoic acid), 헵타코사논산(heptacosanoic acid), 옥타코사논산(octacosanoic acid) 또는 시스-13-도코세논산(cis-13-docosenoic acid), 또는 이들의 조합으로부터 선택될 수 있으나, 이에 제한되지 아니한다.

상기 (i)단계의 혼합용액은 100℃ 내지 350℃로 가열함으로써 수행될 수 있다.

상기 계면활성제는 배위결합이 가능한 것으로서, 탄소수 5 이상의 알킬 또는 알킨 사슬을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 계면활성제는 트리-n-옥틸포스핀옥사이드(tri-n-octylphosphine oxide), 데실아민(decylamine),디데실아민(didecylamine),트리데실아민(tridecylamine), 테트라데실아민(tetradecylamine), 펜타데실아민(pentadecylamine), 헥사데실아민(hexadecylamine), 옥타데실아민(octadecylamine), 운데실아민(undecylamin), 디옥타데실아민(dioctadecylamine), N,N-디메틸데실아민(n,n-dimethyldecylamine), N,N-디메틸도데실아민(n,n-dimethyldodecylamine), N,N-디메틸헥사데실아민(n,n-dimethylhexadecylamine), N,N-디메틸테트라데실아민(n,n-dimethyltetradecylamine), N,N-디메틸트리데실아민(n,n-dimethyltridecylamine), N,N-디메틸운데실아민(n,n-dimethylundecylamine), N-데실아민(Ndecylamine), N-메틸옥타데실아민(N-methyloctadecylamine), 디도데실아민(didodecylamine), 트리도데실아민(tridodecylamine), 사이클로도데실아민(cyclododecylamine), N-메틸도데실아민(N-methyldodecylamine) 또는 트리옥틸아민(trioctylamine), 또는 이들의 조합일 수 있다.

상기 (ii)단계에서, 상기 코어를 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체, 상기 쉘을 형성할 12족 또는 16족 원소 전구체 및 계면활성제의 혼합물은 빠른 시간 내에 균일하게, 예를 들면, 미스트(mist) 형태(스프레이 형식의 주입)로 주입되는 것이 바람직하다. 본 발명에서 "빠른 시간"이란 상기 혼합물을 0.1초 내지 5초 이하, 보다 바람직하게는 0.5초 내지 2초 내에 주입하는 것을 의미한다) 상기 미스트로 주입하기 위해서는, 예를 들면, 말단에 미세한 구멍을 여러 개 갖춘 주입구가 사용될 수 있다.

본 발명의 방법에 의하여 제조된 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점은, 같은 크기를 갖지만, 상기 계면활성제의 양을 조절함으로써 다른 파장을 갖는 양자점을 합성할 수 있다. 즉, 서로 다른 파장의 빛을 내는 양자점을 같은 크기로 제조함으로써, 상기 다른 파장의 빛을 내는 양자점들을 매우 용이하고 균일하게 혼합할 수 있으며, 본 발명의 방법에 의하여 제조된 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점은 평균크기의 차이가 가시광선 영역에서 서로 다른 파장 사이에 양자점의 평균 크기 차이가 1.0 nm 내지 2.0 nm 이내의 균일한 크기를 가질 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 양자점의 안정성도 뛰어나서, 실시예 2의 기재 내용과 같이, 표면 리간드를 치환하여도 양자효율의 손실 없이 모두 치환되는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 필요한 경우, 다양한 표면처리를 통하여 여러 가지 응용 제품을 제조할 수 있다.

본 발명의 방법에 따르면, 계면활성제의 종류나, 첨가 비율 만을 조절하여 균일한 크기의 양자점을 합성할 수 있다. 이렇게 제조된 양자점은 코어의 크기가 다르지만, 이들의 쉘의 두께 또한 달라져서 궁극적으로는 코어-쉘 구조의 크기가 모두 균일하게 제조할 수 있다.

또한, 본 발명의 방법에 의해 제조된 양자점은 LED, OLED 대체 염료, 평판 디스플레이, 태양광 에너지, 바이오 센서 등의 분야에 적용할 수 있으며, 특히, 여러 파장이 균일하게 배열되어 색좌표를 맞추는 적용에 있어서 공정이나 효율 측면에서 보다 탁월한 효과를 보인다.

도 1은 본 발명의 방법에 대한 하나의 바람직한 실시 태양을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 방법에 따라 제조된 양자점의 TEM 사진이다.
도 3은 본 발명의 방법에 따라 제조된 양자점의 PL 피크를 보여준다.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 제조된 양자점의 크기를 TEM 사진을 통하여 비교한 것이다.
도 5는 본 발명의 방법에 따라 제조된 양자점의 안정성 테스트 결과이다.
도 6은 본 발명의 방법에 따라 제조된 양자점의 표면을 수용성 리간드로 치환했을 때의 효율을 보여 준다.

이하, 다음의 실시 태양을 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 그러나 다음의 실시 태양에 대한 설명은 본 발명의 구체적인 실시 태양을 특정하여 설명하고자 하는 것일 뿐이며, 본 발명의 권리범위를 이들에 기재된 내용으로 한정하거나 제한해석하고자 의도하는 것은 아니다.

실시예 1. 셀렌화카드뮴 코어 및 황화아연 쉘을 갖는 양자점 합성

파우더 상태의 카드뮴 옥사이드 0.3 g(2.34 mmol), 징크아세테이트 2.9 g(24 mmol), 올레익산 및 1-옥타데신을 삼구플라스크(500ml)에 넣고 1기압 200℃에서 20분 동안 반응시킴으로써 잉여 수분과 산소를 제거한 후, 1기압의 질소 대기하에서 320℃까지 반응온도를 올렸다. 상기 반응물에 파우더 상태의 셀레늄 0.192 g(2.43 mmol)과 황 0.768 g(24 mmol)을, 트리옥틸포스핀옥사이드(또는 헥사데실아민과 트리옥틸포스핀의 혼합물(몰비 1:1 ~ 1:50))에 첨가하여, 2족 코어 화합물 비율로서 1:1 ~ 1:50으로 혼합체를 제조하여 주입용 주사기에 넣었다. 이때 반응온도가 320℃에 다다르면 상기 혼합체를 상기 삼구플라스크에 빠르게 주입하였는데, 주입 바늘의 끝 부분에 한 개 이상의 다공성 구멍이 갖추어져 있어서, 상기 혼합체를 미세하고 고르게 첨가하였다.

주입 후 5분간 반응시켜, 계면활성제의 비율에 따라, 420 nm ~ 630 nm까지 다양한 파장의 양자점이 합성되었고, 70%이상의 고효율을 보였다(도 2 내지 도4 참조).

이때 반응 온도는 280℃ 내지 350℃까지 가능하며, 최종 반응이 종료하면 상온에서 방치하여 정제를 하였다. 상기 정제는 다량의 아세톤으로 3회 이상 정제하였고, 정제된 산물을 파우더로 만든 다음, 클로로포름, 톨루엔, 헥산 등에 분산시켜 보관하였다. 본 실시예에서 제조된 양자점의 안정성 테스트 결과를 도 5에 나타내었다.

실시예 2. 시스테인 리간드가 결합된 셀렌화카드뮴 코어 및 황화아연 쉘 구조의 양자점 합성

실시예 1에서 합성한 양자점에 아세톤을 첨가하여 원심 분리한 후, 침전물을 같은 방법으로 3회 이상 원심분리하여 유기 리간드를 최대한으로 제거하였다. 마지막으로 메탄올을 사용하여 한번 더 정제 후 클로로포름에 분산시켰다.

이때 분산된 양자점 0.4 ml와 클로로포름 1 ml를 혼합한 후, 시스테인을 PBS용액에 40 mg/ml이 되게 혼합한 용액 1 ml를, 상기 양자점 혼합용액에 첨가하고 2시간 이상 반응시켰다. 반응 후 상층액을 분리하여 에탄올에 2번 정제 후 다시 1% PBS에 분산 시켜 시스테인 리간드가 결합된 양자점을 합성하였다(도 6 참조).

Claims

서로 다른 크기의 코어를 가지면서도 전체 입자 크기가 서로 균일한 코어-쉘 구조를 갖는 양자점들을 제조하는 방법으로서,
(i) 상기 코어를 형성할 12족 원소의 화합물의 전구체(ia), 쉘을 형성할 12족 원소의 화합물의 전구체(ib), 유기 용매 및 불포화지방산(ic)을 혼합하여 혼합 용액을 얻은 후 상기 혼합 용액을 100 내지 350℃로 가열하고,
코어를 형성할 12족 원소의 화합물과 지방산의 복합체(ia-ic) 및 쉘을 형성할 12족 원소의 화합물과 지방산의 복합체(ib-ic)가 유기 용매에 균일하게 분포된 혼합물을 형성하는 단계;
(ii) 상기 (i)과 다른 코어를 형성할 16족 원소 전구체(iia), 상기 (i)과 다른 쉘을 형성할 16족 원소 전구체(iib) 및 계면활성제(iic)의 혼합물(iia-iib-iic)을 상기 (i)단계의 혼합물에 주입하고 반응시켜 코어 및 상기 코어를 감싸는 쉘의 구조를 갖되, 상기 코어의 크기별로 서로 다른 파장의 빛을 내는 코어-쉘 구조의 양자점들을 합성하는 단계; 및
(iii) 상기 코어-쉘 구조의 양자점을 분리하는 단계를 포함하되,
상기 계면활성제의 첨가 비율을 조절함으로써 상기 코어의 크기와 상기 쉘의 두께의 비율을 변화시켜 서로 다른 파장의 빛을 내면서도 전체 입자 크기가 균일하도록 조절된 양자점들을 얻는, 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 코어를 형성할 12족 원소의 화합물의 전구체는 아연 아이오다이드, 아연 브로마이드, 아연 클로라이드, 아연 플루오라이드, 디메틸 아연, 디에틸 아연, 아연아세테이트, 아연 아세틸아세토네이트, 아연 카보네이트, 아연 시아나이드, 아연 나이트레이트, 아연 옥사이드, 아연 퍼옥사이드, 아연 퍼클로레이트, 아연 설페이트, 카드뮴 브로마이드, 카드뮴 클로라이드, 카드뮴 플루오라이드, 카드뮴 카보네이트, 카드뮴 나이트레이트, 디메틸 카드뮴, 디에틸 카드뮴, 카드뮴아세테이트, 카드뮴 아세틸아세토네이트, 카드뮴 아이오다이드, 카드뮴 옥사이드, 카드뮴 퍼클로레이트, 카드뮴포스파이드, 카드뮴 설페이트, 수은플루오라이드, 수은 시아나이드, 수은 나이트레이트, 수은 아세테이트, 수은아이오다이드, 수은 브로마이드, 수은 클로라이드, 수은 옥사이드, 수은 퍼클로레이트, 수은 설페이트,납 아세테이트, 납 브로마이드, 납 클로라이드, 납 플루오라이드, 납 옥사이드, 납 퍼클로레이트, 납 나이트레이트, 납 설페이트 및 납 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 쉘을 형성할 12족 원소의 화합물의 전구체와 다른 종류인 것임을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 코어를 형성할 16족 원소 전구체는 헥산 싸이올, 옥탄 싸이올, 데칸 싸이올, 도데칸 싸이올, 헥사데칸 싸이올, 머캡토 프로필 실란을 포함하는 알킬 싸이올 화합물, 설퍼-트리옥틸포스핀, 설퍼-트리부틸포스핀,설퍼-트리페닐포스핀, 설퍼-트리옥틸아민, 트리메틸실릴 설퍼,황화 암모늄, 황화 나트륨, 셀렌-트리옥틸포스핀, 셀렌-트리부틸포스핀, 셀렌-트리페닐포스핀, 텔루르-트리옥틸포스핀, 텔루르-트리부틸포스핀 및 텔루르-트리페닐포스핀으로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 쉘을 형성할 16족 원소 전구체와 다른 종류인 것임을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 쉘을 형성할 12족 원소의 화합물의 전구체는 아연 아이오다이드, 아연 브로마이드, 아연 클로라이드, 아연 플루오라이드, 디메틸 아연, 디에틸 아연, 아연아세테이트, 아연 아세틸아세토네이트, 아연 카보네이트, 아연 시아나이드, 아연 나이트레이트, 아연 옥사이드, 아연 퍼옥사이드, 아연 퍼클로레이트, 아연 설페이트, 카드뮴 브로마이드, 카드뮴 클로라이드, 카드뮴 플루오라이드, 카드뮴 카보네이트, 카드뮴 나이트레이트, 디메틸 카드뮴, 디에틸 카드뮴, 카드뮴아세테이트, 카드뮴 아세틸아세토네이트, 카드뮴 아이오다이드, 카드뮴 옥사이드, 카드뮴 퍼클로레이트, 카드뮴포스파이드, 카드뮴 설페이트, 수은플루오라이드, 수은 시아나이드, 수은 나이트레이트, 수은 아세테이트, 수은아이오다이드, 수은 브로마이드, 수은 클로라이드, 수은 옥사이드, 수은 퍼클로레이트, 수은 설페이트,납 아세테이트, 납 브로마이드, 납 클로라이드, 납 플루오라이드, 납 옥사이드, 납 퍼클로레이트, 납 나이트레이트, 납 설페이트 및 납 카보네이트로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 코어를 형성할 12족 원소의 화합물의 전구체와 다른 종류인것임을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 쉘을 형성할 16족 원소 전구체는 헥산 싸이올, 옥탄 싸이올, 데칸 싸이올, 도데칸 싸이올, 헥사데칸 싸이올, 머캡토 프로필 실란을 포함하는 알킬 싸이올 화합물, 설퍼-트리옥틸포스핀, 설퍼-트리부틸포스핀,설퍼-트리페닐포스핀, 설퍼-트리옥틸아민, 트리메틸실릴 설퍼,황화 암모늄, 황화 나트륨, 셀렌-트리옥틸포스핀, 셀렌-트리부틸포스핀, 셀렌-트리페닐포스핀, 텔루르-트리옥틸포스핀, 텔루르-트리부틸포스핀 및 텔루르-트리페닐포스핀으로 이루어진 군으로부터 선택되되, 상기 코어를 형성할 16족 원소 전구체와 다른 종류인 것임을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 유기 용매는 1-옥타데센(1-octadecene), 1-노나데센(1-nonadecene), 시스-2-메틸-7-옥타데센(cis-2-methyl-7-octadecene), 1-헵타데센(1-heptadecene), 1-헥사데센(1-hexadecene), 1-펜타데센(1-pentadecene), 1-테트라데센(1-tetradecene), 1-트리데센(1-tridecene), 1-운데센(1-undecene), 1-도데센(1-dodecene) 및 1-데센(1-decene)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것임을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 불포화지방산은 라우르산(lauric acid), 팔미트산(palmitic acid), 올레산(oleic acid), 스테아르산(stearic acid), 미리스트산(myristic acid), , 엘라이드산(elaidic acid), 에이코사논산(eicosanoic acid), 헤네이코사논산(heneicosanoic acid), 트리코사논산(tricosanoic acid), 도코사논산(docosanoic acid), 테트라코사논산(tetracosanoic acid), 헥사코사논산(hexacosanoic acid), 헵타코사논산(heptacosanoic acid), 옥타코사논산(octacosanoic acid) 및 시스-13-도코세논산(cis-13-docosenoic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것임을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 계면활성제는 트리-n-옥틸포스핀옥사이드(tri-n-octylphosphine oxide), 데실아민(decylamine),디데실아민(didecylamine),트리데실아민(tridecylamine), 테트라데실아민(tetradecylamine), 펜타데실아민(pentadecylamine), 헥사데실아민(hexadecylamine), 옥타데실아민(octadecylamine), 운데실아민(undecylamin), 디옥타데실아민(dioctadecylamine), N,N-디메틸데실아민(n,n-dimethyldecylamine), N,N-디메틸도데실아민(n,n-dimethyldodecylamine), N,N-디메틸헥사데실아민(n,n-dimethylhexadecylamine), N,N-디메틸테트라데실아민(n,n-dimethyltetradecylamine), N,N-디메틸트리데실아민(n,n-dimethyltridecylamine), N,N-디메틸운데실아민(n,n-dimethylundecylamine), N-데실아민(Ndecylamine), N-메틸옥타데실아민(N-methyloctadecylamine), 디도데실아민(didodecylamine), 트리도데실아민(tridodecylamine), 사이클로도데실아민(cyclododecylamine), N-메틸도데실아민(N-methyldodecylamine) 및 트리옥틸아민(trioctylamine)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 것임을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.
제1항에 있어서, 상기 (ii)단계의 주입이 0.1초 내지 5초의 범위에서 수행되며, 주입구 말단이 한 개 이상의 다공성 형태로 되어 반응액이 미스트 형태로 주입되는 것을 특징으로 하는 균일한 크기의 코어-쉘 구조의 양자점 제조 방법.