InP quantum dots (QDs) are attracting attention as a significant material for next-generation display’s light emitting materials due to the low intrinsic toxicity, high optical efficiency, and color purity. However, due to the limitation of size, it is difficult to implement deep-blue and there is a large lattice mismatch with the shell material as Zn-chalcogenide, so it is required to synthesize alloy composition quantum dots with GaP having a larger lattice parameter and bandgap compared to InP. In this paper, $In_{1-x}Ga_xP$ (0 < x < 1) QDs were synthesized with In3+-to-Ga3+ cation exchange, and uniformly alloyed $In_{1-x}Ga_xP$ QDs were synthesized through annealing at high temperatures (> 400 °C). The synthesized InP QDs and GaI3 were heated to 320 °C to induce cation exchange, and it was confirmed that the contents of Ga in the QDs increased according to the temperature and the injection amount of GaI3. It was observed that the blue shift of the absorption wavelength and the radial element composition became constant through the heat treatment of the $In_{1-x}Ga_xP$ QDs. This homogeneous alloying strategy of $In_{1-x}Ga_xP$ QDs is meaningful in that it has been shown that uniform alloying of group III-V based QDs are possible on colloidal phase.
인화 인듐 양자점은 낮은 독성과 높은 광학적 효율 및 색순도를 보임에 따라 차세대 디스플레이 발광 소재의 중심 물질로 각광받고 있다. 하지만, 크기의 한계로 인해 청색의 구현이 힘들고 쉘 물질과의 격자 불일치가 커, 인화 인듐 대비 큰 띠틈과 격자 크기를 가지는 인화 갈륨과의 합금 조성 양자점 합성이 요구된다. 본 학위논문에서는 인화 인듐-갈륨 양자점을 양이온 교환을 통해 합성하고, 고온 (>400 °C)에서의 열 처리를 통해 균일한 합금 조성의 인화 인듐-갈륨 양자점을 합성하였다. 합성한 인화 인듐 양자점과 요오드화 갈륨을 320 °C로 승온시켜 양이온 교환을 유도하였으며, 온도와 요오드화 갈륨의 주입양에 따라 양자점 내 갈륨의 비율이 증가함을 확인하였다. 양이온 교환 과정을 거친 인화 인듐-갈륨 양자점의 열 처리를 통해 흡수 파장의 청색 편이와 방사상의 원소 조성이 일정해짐을 관찰하였다. 이러한 인화 인듐-갈륨 양자점의 균일 합금화 전략은 3-5족 기반 양자점의 균일 합금이 콜로이드상에서 가능함을 보였다는 면에서 의미가 있다.
