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나노구조체, 이를 구비하는 적외선 검출소자 및 그 제조방법

  • 기술번호 : KST2019011115
  • 담당센터 : 서울동부기술혁신센터
  • 전화번호 : 02-2155-3662
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요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 근적외선을 가시광선으로 변환할 수 있는 고효율의 코어/쉘 구조의 상향변환 나노형광체와 나노형광체에 의해 변환된 가시광에 의해 여기될 수 있는 비 카드뮴계 양자점을 포함하는 나노구조체를 제공한다.
Int. CL H01L 31/09 (2006.01.01) H01L 31/0352 (2006.01.01) C09K 11/77 (2006.01.01) B82Y 20/00 (2017.01.01) B82Y 40/00 (2017.01.01)
CPC H01L 31/09(2013.01) H01L 31/09(2013.01) H01L 31/09(2013.01) H01L 31/09(2013.01) H01L 31/09(2013.01) H01L 31/09(2013.01)
출원번호/일자 1020160132835 (2016.10.13)
출원인 한국과학기술연구원
등록번호/일자 10-1742687-0000 (2017.05.26)
공개번호/일자
공고번호/일자 (20170605) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2016.10.13)
심사청구항수 13

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 장호성 대한민국 서울특별시 성북구
2 김성일 대한민국 서울특별시 성북구
3 조소혜 대한민국 서울특별시 성북구
4 이승용 대한민국 서울특별시 성북구
5 고형덕 대한민국 서울특별시 성북구
6 홍아라 대한민국 서울특별시 성북구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김남식 대한민국 서울특별시 서초구 남부순환로***길 *-*, *층 (양재동, 가람빌딩)(율민국제특허법률사무소)
2 이인행 대한민국 서울특별시 서초구 남부순환로***길 *-*, *층 (양재동, 가람빌딩)(율민국제특허법률사무소)
3 김한 대한민국 서울특별시 서초구 남부순환로***길 *-*, *층 (양재동, 가람빌딩)(율민국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술연구원 대한민국 서울특별시 성북구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application		 2016.10.13 수리 (Accepted) 1-1-2016-0993224-99
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search		 2017.02.10 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search		 2017.05.18 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2017-0075917-93
4 등록결정서
Decision to grant		 2017.05.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2017-0357465-15
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번호 청구항
1 1
하기 화학식 1로 표시되는, Yb3+와 Er3+로 부활된(doped), 불화물계 나노입자를 포함하는 제 1 코어 및 상기 제 1 코어의 적어도 일부를 둘러싸되, 하기 화학식 2로 표시되는 화합물로 이루어진 제 1 쉘을 구비하는 상향변환 나노형광체; 및하기 화학식 3으로 표시되는 황화물계 나노입자를 포함하는 제 2 코어 및 상기 제 2 코어의 적어도 일부를 둘러싸되, 하기 화학식 4로 표시되는 화합물로 이루어진 제 2 쉘을 구비하는 비카드뮴계 양자점;을 포함하는, 나노구조체
2 2
제 1 항에 있어서, 상기 상향변환 나노형광체가 적외선을 받아 가시광으로 변환하되, 변환된 상기 가시광을 받아 상기 비카드뮴계 양자점이 전자 및/또는 정공을 발생시킬 수 있도록, 상기 비카드뮴계 양자점은 상기 상향변환 나노형광체의 표면에 연속적으로 균일하게 형성된, 나노구조체
3 3
제 1 항에 있어서, 상기 상향변환 나노형광체가 적외선을 받아 가시광으로 변환하되, 변환된 상기 가시광을 받아 상기 비카드뮴계 양자점이 전자 및/또는 정공을 발생시킬 수 있도록, 상기 상향변환 나노형광체와 상기 비카드뮴계 양자점은 서로 인접하여 배치된, 나노구조체
4 4
제 1 항에 있어서, 상기 상향변환 나노형광체는 육방정 구조를 가지는 것을 특징으로 하는, 나노구조체
5 5
기판; 상기 기판 상에 서로 이격되어 형성된 한 쌍의 전극;상기 한 쌍의 전극 사이에 형성된 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 따른 상기 나노구조체;를 포함하는, 적외선 검출소자
6 6
상향변환 나노형광체를 구현하는 나노구조체의 제조방법으로서, 이트륨 전구체, 이터븀 전구체, 어븀 전구체, 올레익산 및 1-옥타디센을 포함하는 제 1 혼합용액을 제조하는 혼합용액 제조단계; 상기 제 1 혼합용액을 가열하여 란탄족 착화합물을 포함하는 용액을 형성하는 착화합물 형성단계;상기 란탄족 착화합물을 포함하는 용액에, 수산화나트륨과 불화암모늄을 포함하는 메탄올 용액을 혼합하여 제 1 반응용액을 제조하는 제 1 반응용액 제조단계; 및상기 제 1 반응용액에서 메탄올을 제거하고, 상기 메탄올이 제거된 반응용액을 열처리하여 나노입자를 형성하는 나노입자 형성단계;를 포함하고, 상기 나노입자는 하기 화학식 1로 표시되는, Yb3+와 Er3+로 부활된(doped), 불화물계 나노입자를 포함하는, 나노구조체의 제조방법
7 7
제 6 항에 있어서, 상기 이트륨 전구체는 이트륨아세테이트 (Y(CH3COO)3), 염화이트륨 (YCl3), 염화이트륨 수화물 (YCl3·6H2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고,상기 이터븀 전구체는 이터븀아세테이트 (Yb(CH3COO)3), 염화이터븀 (YbCl3), 염화이터븀 수화물 (YbCl3·6H2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 어븀 전구체는 어븀아세테이트(Er(CH3COO)3), 염화어븀 (ErCl3), 염화어븀 수화물 (ErCl3·6H2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인, 나노구조체의 제조방법
8 8
제 6 항에 있어서,상기 나노입자 형성단계에서 이루어지는 열처리는 250℃ 내지 370 ℃에서 10분 내지 4시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는, 나노구조체의 제조방법
9 9
제 6 항에 있어서,상기 나노입자 형성단계 이후에 상기 나노입자를 제 1 코어로 하되 상기 제 1 코어의 적어도 일부를 둘러싸는 제 1 쉘을 형성하는 단계로서,이트륨 전구체와 올레익산, 1-옥타디센을 포함하는 혼합용액을 제조하고 열처리하여 란탄족 착화합물을 포함하는 제 2 혼합용액을 제조하는 단계; 상기 제 2 혼합용액에 상기 나노입자 형성단계를 수행한 용액을 혼합하여 제 3 혼합용액을 제조하는 단계;상기 제 3 혼합용액에, 수산화나트륨과 불화암모늄을 포함하는 메탄올 용액을 혼합하여 제 2 반응용액을 제조하는 제 2 반응용액 제조단계; 및상기 제 2 반응용액에서 메탄올을 제거하고, 상기 메탄올이 제거된 반응용액을 열처리하여 상기 나노입자를 포함하는 제 1 코어의 표면에 제 1 쉘을 형성하는 제 1 코어/쉘 용액 형성단계; 를 포함하고, 상기 제 1 쉘은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물로 이루어진, 나노구조체의 제조방법
10 10
제 9 항에 있어서,상기 이트륨 전구체는 이트륨아세테이트 (Y(CH3COO)3), 염화이트륨 (YCl3), 염화이트륨 수화물 (YCl3·6H2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인, 나노구조체의 제조방법
11 11
비카드뮴 양자점을 구현하는 나노구조체의 제조방법으로서, 염화구리 수화물(CuCl·2H2O), 올레익산 나트륨 (C18H33O2Na), 물, 에탄올, 헥산 혼합용매를 혼합하고 열처리하여 구리 착화합물을 형성하고, 염화인듐 수화물 (InCl3·4H2O), 올레익산 나트륨 (C18H33O2Na), 물, 에탄올, 헥산 혼합용매를 혼합하고 열처리하여 인듐 착화합물을 형성한 후에, 상기 착화합물을 도데케인 싸이올과 1-옥타디센을 포함하는 용액과 혼합하고 열처리하여 CuInS2 양자점 코어를 형성하는 코어 용액 형성 단계; 및상기 코어용액에 올레익산 아연을 포함하는 도데케인 싸이올과 1-옥타디센 용액을 주입한 후 열처리를 하여 상기 CuInS2 양자점 코어의 적어도 일부를 둘러싸는 ZnS 쉘을 형성하는 제 2 코어/쉘 용액 형성 단계;를 포함하는 나노구조체의 제조방법
12 12
한 쌍의 전극이 형성된 기판을 준비하는 단계;상기 한 쌍의 전극 사이에 제 11 항에 의한 상기 제 2 코어/쉘 용액을 도포하여 CuInS2/ZnS 비카드뮴 양자점 층을 형성하는 단계; 및상기 CuInS2/ZnS 비카드뮴 양자점 층 상에 제 9 항에 의한 상기 제 1 코어/쉘 용액을 도포하여 NaYF4:Yb,Er/NaYF4 상향변환 나노형광체 층을 형성하는 단계;를 포함하는, 적외선 검출소자의 제조방법
13 13
한 쌍의 전극이 형성된 기판을 준비하는 단계;제 9 항에 의한 상기 제 1 코어/쉘 용액을 도포하여 NaYF4:Yb,Er/NaYF4 상향변환 나노형광체 층을 형성하는 단계; 및상기 NaYF4:Yb,Er/NaYF4 상향변환 나노형광체 층 상에 상기 한 쌍의 전극 사이에 제 11 항에 의한 상기 제 2 코어/쉘 용액을 도포하여 CuInS2/ZnS 비카드뮴 양자점 층을 형성하는 단계; 를 포함하는, 적외선 검출소자의 제조방법
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 산업통상자원부 한국과학기술연구원 에너지기술개발사업 모듈 효율 10% 및 투과도 15%급 면적 100cm2의 투명태양전지 패널 개발