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○ +3가의 란탄족 이온들 중에서 Eu(III)은 적색을 발광하는 대표적인 이온이다. 특히 이 이온은 배위환경에 따라 발광 세기가 수십〜수백 배 변하는 초과민성 발광을 방출하는 독특한 특성을 가지고 있다. 하지만, +3가의 란탄족 이온들은 원자가 전자들이 f 궤도를 차지하기 때문에 자외선〜가시광선 영역에서 일어나는 전자 전이는 f→f 전이에 해당된다. 이 전이는 결정장에 의해 부분적으로 허용된다.   


○  이러한 약점을 극복하기 위해 다양한 배위자리와 안테나 역할을 하는 기능기를 가진 리간드를 사용하여 Eu(III) 착물을 합성하고 이들의 광발광 특성을 규명하는 연구가 국내․외적으로 활발히 진행되고 있다. 특히 광전자 디바이스로의 응용을 위해 Eu(III) 착물-폴리머 하이브리드 소재에 대한 관심이 점점 증폭되고 있다. 하이브리드 필름 제조에 있어 가장 대표적인 기법은 스핀 코팅이지만, 정밀한 나노급 두께를 제어하는 박막 제조에는 한계가 있다.  


○ 원자 층 증착(ALD)법은 수 나노급 구조를 갖는 반도체 디바이스 제작에 사용되고 있는 최첨단 공법이다. ALD법에 의한 다양한 박막 제조에 대한 연구들이 국내․외적으로 활발히 진행되고 있다. 하지만, ALD와 분자 층 증착(MLD)를 결합한 Eu-유기 하이브리드 박막 제조 연구는 미진한 실정이다. 다양한 기판 위에 ALD 공법으로 Eu 원자 층을 증착하고 여기에 MLD 공법으로 유기 분자 1,3-pyridine dicarboxylate (PDC) 층을 증착하여, (Eu 층-PDC 층)n 식으로 증착되는 박막의 제조법과 박막의 광발광 및 인장에 대한 실험결과를 소개하였다.  


○  고온에서도 안정적이며 잘 휘어지는 polypyrimide 기판에 ALD/MLD 공법으로 제조된 Eu-PDC 하이브리드 박막은 0.2nm/cycle 까지 두께 조절이 가능하고 어떠한 기계적 스트레스에도 표면구조와 광발광 세기가 변하지 않은 특성을 가진다. 따라서 ALD 장비를 활용한 무기발광체-유기 하이브리드 박막에 대한 연구는 광전자 분야에서 필히 수행되어야 할 첨단 연구 분야이며, 이 결과는 이러한 연구에 선도적 역할을 할 것으로 기대된다.



휘는 발광성 무기-유기 박막.pdf






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