국내 연구진, 염(salt)과 물만 활용한 친환경 방법 적용
그래핀 양자점 발광 메커니즘도 규명…그래핀 양자점 LED 개발 상용화도 가능

 

 

그래핀 양자점 합성 과정과 그래핀 양자점 이미지. <자료=KAIST 제공>

▲ 그래핀 양자점 합성 과정과 그래핀 양자점 이미지. <자료=KAIST 제공

 

KAIST(총장 강성모)는 세계 최초로 염(salt)과 물만 이용한 친환경 방법으로 그래핀 양자점을 만들어내고 이를 활용해 LED까지 개발하는데 성공했다고 28일 밝혔다.

전석우 신소재공학과 교수와 조용훈 물리학과 교수, 유승협 전기및전자공학과 교수 연구팀이 개발한 양자점은 지름이 5nm(나노미터·10억분의 1미터)로 매우 작고, 균일하면서도 높은 효율을 보였다.

기존 양자점과 달리 납이나 카드뮴 등의 독성물질도 없었고, 쉽게 구할 수 있는 물과 흑연, 염 등으로 만들 수 있어 비용지 적고 대량생산이 가능하다는 것이 연구진의 설명이다.

연구팀에 그래핀 양자점의 발광 메커니즘도 규명했는데, 이번에 개발된 그래핀 양자점을 소자로 한 LED의 상용화 가능성도 기대하고 있다.

그래핀 양자점 LED는 휴대폰 디스플레이의 최대 밝기(수백 cd/㎡)보다 높은 1000 cd/m2 이상의 고휘도를 나타냈다.

전석우 교수는 "아직은 기존 LED 발광효율에는 못 미치지만 발광 특성은 앞으로 더욱 발전 될 것"이라며 "특히 그래픽 양자점을 확용하면 종잇장처럼 얇은 디스플레이는 물론 커트너럼 유연한 소재에도 원하는 정보가 표시되는 기술도 가능하다"고 기대했다.

이번 연구는 KAIST 나노융합연구소 그래핀 연구센터의 지원을 받아 수행됐고, 연구 결과는 '어드밴스드 옵티컬 머티리얼스(Advanced Optical Materials) 20일자 온라인판에 게재됐다.

 

그래핀 양자점 적용 LED 구조와 발광 이미지. <자료=KAIST 제공>

▲ 그래핀 양자점 적용 LED 구조와 발광 이미지. <자료=KAIST 제공>

 

Posted by KIST PR