'Quantum Dot' 검색 결과

QD(Quantum Dot, 양자점)란? 양자 세계, 양자 얽힘, 양자 컴퓨터…… 원자 수준의 미시적인 세계에서 일어나는 현상들에 대한 대중의 관심이 예전보다 더욱 뜨거워 진 것을 느낍니다. 특히 QD라고 하는, 수 나노미터(2~10㎚) 크기의 나노 결정에 대한 연구도 많이 이루어지고 있습니다. 수백에서 수천 개의 원자들로 이루어진 QD는 1981년 러시아 물리학자 알렉세이 아키모프(Alexey Ekimov)에 의해 처음 발견되었고, 이후 예일대학교 마크 리드(Mark Reed) 교수가 처음으로 ‘Quantum Dot(QD)’이라는 용어를 쓰기 시작했습니다. QD는 주기율표의 Ⅱ-Ⅵ족(예: CdS, CdSe) 원소 또는 Ⅲ-Ⅴ족 원소들 간의 결합으로 이루어지며, 전자(electron)와 정공(hole)의 결합으로 이루어지는 여기자(exciton)가 입자 내에 강하게 국한(confined)되는, 소위 엑시톤 보어 반지름보다 작은 입자들을 얘기합니다. 무슨 얘기인지, 다음의 이론에서 자세히 알아보겠습니다. 밴드갭(Bandgap) 이론 원자 혹은 수십 개의 원자로 구성된 분자는 여러 개의 오비탈(원자 안에 있는 전자의 궤도)로 구성된 불연속적인 에너지 준위를 가지고 있으며, 이를 양자화(quantized)되어 있다고 말합니다. 입자의 에너지가 덩어리처럼 존재하고 있다고 상상한다면 조금 쉽게 이해가 될 수 있겠습니다. 만약 좀 더 많은 원자들이 모여 거대한 고체를 이룬다고 하면, 오비탈의 개수 또한 수 없이 늘어나게 되고, 각 오비탈의 에너지 준위의 차이는 점점 작아져 연속적으로 보이는 밴드를 형성할 것입니다. 이 밴드는 전자가 존재할 수 있는 최상위 에너지 준위인 가전자대(valence band)와 전자가 비어있는 최하위 에너지…

자체 발광 디스플레이인 OLED 그리고 최근 각광 받고 있는 퀀텀닷 디스플레이가 다양한 빛으로 고화질 성능을 보여주는 원리 속에는 양자 도약(Quantum Jump)이라는 물리학 개념이 자리잡고 있다. 그리고 그 개념의 출발은 에너지가 불연속적이라는 현대 양자 물리학에 기반을 두고 있다. 오늘은 에너지 불연속성과 양자 도약의 개념에 대해서 알아보자.   에너지 불연속성이란? 에너지가 연속적인 것이 아니라 불연속적이라는 점은 뉴스룸 지난 편 [알아두면 쓸모있는 양자역학 이야기 – 3. 빛의 입자설]에서 짧게 소개한 적이 있다. 불연속적인 에너지의 개념을 가장 쉽게 이해할 수 있는 비유는 바로 계단 모형이다. 에너지의 흐름에 중요한 역할을 하는 전자를 공에 비유한다면 전자는 일반적인 공과 달리 비탈길을 미끄러지듯 내려가며 움직이지 않고, 계단과 같이 미리 정해진 위치로만 이동한다는 것이다. 실제로 전자는 보어(Niels Bohr)의 원자 모델에 따르면 ‘미리 정해진 궤도’상에만 존재한다. 궤도 사이의 어느 지점에 존재할 수 없다는 뜻이다. 이 원리가 에너지 불연속성이라는 결과를 가져온다. 왜냐하면 물질에서 에너지의 흐름은 전자가 궤도를 옮겨갈 때 방출되거나 흡수되기 때문이다. 예를 들어 전자가 바깥쪽 궤도에서 안쪽으로 이동할 경우에는 자체 보유 에너지가 줄어들며 물질이 안정화 되며, 이때 남게 되는 에너지는 빛과 같은 형태로 방출된다. 반대로 전자가 외부의 에너지를 흡수해 들뜨게 되면 바깥쪽 궤도로 상승하게 되는 원리다. 이런 식으로 전자는 궤도를…

‘QD 디스플레이’란 2~10나노미터(㎚) 크기의 초미세 반도체 입자인 ‘QD(퀀텀닷, Quantum Dot)’를 소자로 활용한 첨단 디스플레이입니다. 빛 또는 전기에너지를 공급받으면 입자의 크기에 따라 다채로운 색을 내는 QD의 특징을 이용해 색재현력이 높은 고화질 디스플레이를 만들 수 있습니다.