Colloidal quantum dots (QDs) have unique optoelectronic properties with size-tunable band gap energy and narrow emission linewidth. Impetus for the displays with high color purity has driven intensive researches for quantum dot light-emitting diodes (QLEDs). The past decade has witnessed remarkable progress in QLEDs. The striking improvement notwithstanding, it has been lacking that the comprehensive interpretation for the correlation between the surface of QDs interacting with charges and the electroluminescent properties. In this dissertation, I analyze effects of the charge-interacting surface of QDs on the energy level alignment, carrier injection and recombination mechanism in the QLEDs. In addition, I realize high efficiency QLEDs by utilizing charge transfer from metal oxide-based electron transport layers to surface traps on the QDs.
양자점은 양자 구속 효과에 의해서 크기에 따라 띠 간격 에너지 조절이 가능하며 좁은 발광선폭을 가진다. 지난 수십 년간 산학계에서는 양자점을 이용한 고색순도, 고효율의 디스플레이 기술 실현을 위해서 많은 연구가 수행되었다. 양자점 발광 다이오드는 양자점에 전하를 전기적으로 주입하여 빛을 발생시키시는 자발광 소자이다. 이 소자에서 전하는 양자점 내부 뿐 아니라 표면에도 전달되며 이는 양자점의 다양한 광전자적 특성을 변화시킨다. 하지만 양자점 표면과 전계발광 특성 간의 상관관계에 대한 선행연구는 부족한 실정이며, 이에 대한 포괄적 해석이 필요하다. 본 학위논문에서는 양자점의 표면과 전하 수송층 사이의 전하 전달 현상이 소자의 에너지 준위 정렬과 전하 주입 및 재결합 과정에 미치는 영향에 대해서 분석한다. 또한 산화금속 조성의 전자 수송층에서 양자점의 표면 결함으로 전하를 전달하여 양자점의 발광효율을 향상시키고 고효율의 양자점 발광 다이오드를 실현한다.
