Since quantum dots (QDs) have fascinating properties that they can control emission wavelength according to their size, have narrow linewidth and be capable of a solution process, researches have been conducted to use QDs as a light-emitting materials of a next-generation electroluminescent device. However, since Cd-based QDs have harmfulness to humans, development of Cd-free QDs based light-emitting devices is required. This thesis shows the effects of hole injection on the InP-based quantum dot light-emitting diodes (QD-LEDs). In order to analyze the device characteristics according to the carrier injection barrier between hole transport layers (HTLs) and the QD layer, the HTLs with various energy levels were introduced on the InP-based QD-LEDs. As a result of analysis of the current density-voltage-luminance (J-V-L) characteristics of the devices, it was found that the HTL material having the highest external quantum efficiency was TCTA which has excellent carrier injection balance with ZnO electron transport layers. In addition, in order to analyze the carrier injection barrier between HTL and anode, the hole-only devices (HODs) were fabricated and the hole current density was analyzed. The hole current density was greatly increased by introducing the C60 thin film at the interface between HTL and anode. By applying the anode with C60 to InP-based QD-LEDs, the driving voltage of InP-based QD-LEDs was decreased and power efficiency was increased.
양자점은 크기에 따라 발광 파장을 조절할 수 있고 발광선폭이 좁으며 용액 공정이 가능하기 때문에 차세대 전계 발광 소자의 발광 재료로 이용하려는 연구가 수행되고 있으나 카드뮴 기반의 양자점은 인체에 유해하기 때문에 상업화에 제한이 되므로 비카드뮴 기반의 양자점 전계 발광 소자의 개발이 요구된다. 본 학위논문에서는 인화인듐 콜로이드 양자점 기반의 발광 다이오드의 홀 주입에 대한 영향에 대해서 연구를 수행했다. 양자점 발광층과 정공수송층 간의 에너지 주입 장벽에 따른 소자 특성을 확인하기 위해서 역구조의 소자에 다양한 에너지 준위를 가지는 정공수송층을 도입함으로 적색 발광 인화인듐 양자점 발광 다이오드의 최적 정공수송층은 TCTA임을 확인했다. 또한 정공수송층과 양극 간의 주입 장벽을 해결하기 위해 C60 박막을 계면에 도입하고 단일정공소자를 통해 정공 전류 밀도가 크게 증가한 것을 확인했으며, 정공 주입이 개선된 양극을 소자에 적용하여 소자의 구동 전압을 낮추고 전력 효율을 높였다.
