질화 갈륨 기반으로 만든 발광 다이오드는 양자점 나노 라드 발광 다이오드(QNED)의 소재로 사용되었다. 수직구조로 제작된 나노 라드는 다중 양자 우물(MQW)에서 엣지 발광 및 수평 구조로 제작되어 소자 구동 시 복잡한 공정 과정은 거친다. 그에 반에 나노 닷 발광 다이오드는 이런 엣지 발광 및 쉽게 가라 앉는 라드의 단점을 보완하고자 개발되었다. 본 연구에서는 에피 성장으로 제작된 InGaN/GaN MQW 기반의 청색 질화 갈륨 웨이퍼로부터 탑 다운 방식공정으로 나노 닷 발광 다이오드를 제작하였다. 나노 임프린팅 방식으로 나노 패턴을 구사하여 건식 및 습식 식각 공정을 이용하여 각 단계를 식각하였다. 마지막으로 전기화학적으로 n-GaN의 캐리어를 선택적으로 식각 및 초음파 분리를 이용하여 개별로 분리 가능하였다.
본 연구에서는 교류 전기 삼투(ACEO)를 이용하여 깍지 패턴 전극에 나노 스케일 질화 갈륨 기반 발광 다이오드를 조립하고자 하였다. ACEO는 저주파 및 저전압에서 작동하는 것이 특징으로 전해질의 원형 운동으로 입자를 이동시켰다. 선택적 p-GaN 조립을 위하여 전도성 관점에서 접근하였으며 나노 닷의 인듐 주석 산화물(ITO) 및 쉘의 차이를 통해 쉘의 유무에 큰 영향을 받는 것을 확인하였다. 추가적으로 쉘 소재도 다양하게 제작하여 경향을 확인하였다. 나노 닷 구조가 유체 속에서 회전하기 때문에 단편적으로 종횡비의 차이를 이용하여 돌림힘의 영향도 경향을 확인할 수 있었다.
조립 조건을 최적화한 후 ACEO에서 선택적 조립을 확인하고 전기 발광(EL) 소자를 제작하였다. 뛰어난 성능에는 크게 미치지 못하지만, 추가적인 공정을 통해 높은 특성을 기대할 수 있다.