페로브스카이트 LED
이번 연구에서는 김동하 교수 연구팀은 기존 3 차원 구조의 AMX3 페로브스카이트에서 크기가 비교적 작은 양이온 A(methylammonium) 와 함께 크기가 큰 양이온 A’(phenylethylammonium) 을 도입하고 화학 양적 제어를 통해 차원을 제어하고 발광다이오드 (LED) 소자에 적용했다 . 또한 차원 제어 페로브스카이트의 높은 형광효율을 나타내는 원인을 분석하기 위해 일시적 흡광 측정과 일시적 형광 측정을 통하여 메커니즘을 규명했다 . 특히 차원 제어 페로브스카이트의 향상된 엑시톤 결합 에너지와 부동한 밴드갭 에너지를 갖고 있는 페로브스카이트 결정들 사이의 에너지 전달로 인한 형광 효율 증가로 이러한 한계점을 극복할 수 있게 되었다 . 김 교수 연구팀에서 2016 년 미국화학회지에 보고한 차원 제어 페로브스카이트 개념을 활용해 설계한 차원 제어 페로브스카이트는 기존 메틸암모니움 아이오다이드 기반의 3 차원 구조 페로브스카이트에 페닐에틸암모니움 아이오다이드 유기물 리간드를 도입한 것으로 , 납아이오다이드 , 메틸암모니움 아이오다이드 및 페닐에틸암모니움 아이오다이드 사이의 정밀한 화학 양론적 제어를 통해 페로브스카이드 차원을 정확하게 조절할 수 있었다 . 기존 3 차원 페로브스카이트는 상온에서의 엑시톤 결합 에너지가 상대적으로 약한 반면 2 차원 구조의 페로브스카이트는 6 배 가량 더 강함으로써 형광 소재 응용에 적절한 조건을 가지고 있다 . 하지만 2 차원 구조의 페로브스카이트는 상온에서 형광 효율이 낮고 전하이동 속도가 낮은 단점으로 인하여 LED 소자 응용에는 한계가 있었다 . 그래서 차원 제어 페로브스카이트로 엑시톤 결합에너지 제어가 가능하며 자기 조립방식으로 형성된 결정 박막 내에 에너지 준위 차이가 있는 유기물 리간드를 도입한 것으로 , 납아이오다이드 , 메틸암모니움 아이...
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