주석-납 혼합 페로브스카이트 나노결정(NCs)은 좁은 밴드갭과 낮은 독성으로 인해 광범위하게 연구되고 있으나, 고유한 표면 결함, 낮은 결정성, 그리고 Sn2+ 산화 문제로 인해 안정성과 활용성이 저해됩니다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 다양한 카르복실 수와 배위 능력을 가진 네 가지 유기산(FA, OA, CA, EDTA)을 활용하여 MAPb0.5Sn0.5Br3 NCs를 합성하고, 카르복실 그룹의 조절 메커니즘을 규명했습니다.
카르복실 그룹은 Pb2+보다 Sn2+와 더 강하게 배위하여 NCs의 자가 조립을 조절하고 Sn2+…
급증하는 에너지 수요에 대응하기 위해 재생에너지, 특히 태양광 에너지 활용이 중요해지고 있으며, 광전자 분야는 열광전 및 광검출기 등 다양한 응용 분야로 확장되고 있습니다. 기존 납(Pb) 기반 페로브스카이트는 광전자 소자 흡수층으로 널리 사용되었으나, 독성과 상 불안정성 문제로 인해 무연(Pb-free) 페로브스카이트에 대한 관심이 증가하고 있습니다.
본 연구는 CsMnBrxI3-x (x = 0, 1, 2, 3) 할라이드 페로브스카이트의 광전자 응용 가능성을 이론적으로 탐색했습니다. 스핀 의존적 일반화 기울기 근사(SGGA) 및…
페로브스카이트 구조에서 대칭성 저하 정렬은 다양한 기능성을 유도할 수 있습니다. 특히, 티오시아네이트 기반 페로브스카이트(AM(SCN)3)는 원자 산화물과는 다른 독특한 정렬을 보여 새로운 기능적 특성을 가능하게 합니다.
본 연구에서는 K{Mn[Bi(SCN)6]}, NH4{Mn[Bi(SCN)6]}·18H2O, Cs{Mn[Bi(SCN)6]}·18H2O, 그리고 Gua6{Mn9[Bi(SCN)6]8}·6H2O 등 네 가지 새로운 결함 정렬 망간 티오시아네이트 페로브스카이트를 합성하고 그 구조를 규명했습니다. 이를 위해 분말 X선, 단결…
현대 광전자 시스템의 핵심 부품인 광검출기(PD)는 의료 진단 및 바이오 센싱 분야에 널리 활용됩니다. 차세대 광전자 기술의 고성능, 저비용, 휴대성 요구를 충족하기 위해 페로브스카이트 소재는 우수한 광전자 특성, 용액 공정성, 조성 유연성 덕분에 유망한 광 흡수 물질로 부상했습니다. 최근 다양한 전략을 통해 페로브스카이트 기반 PD의 성능이 크게 향상되었습니다.
본 총설은 페로브스카이트 PD의 성능 향상 전략을 체계적으로 분석합니다. 먼저 PD의 기본 작동 원리와 핵심 성능 지표를 소개하고, 성능 개선을 위한 네 가지 핵심 전략…
금속 할라이드 페로브스카이트(MHP)는 저온 용액 증착이 가능하여 차세대 집적 포토닉스 및 전자기기 분야에서 유망한 반도체 소재입니다. 그러나 이온 결합 특성으로 인해 용매, 현상액, 플라즈마 노출 등 표준 반도체 리소그래피 공정에 취약하여 기존 반도체 공정과의 통합에 한계가 있었습니다.
본 연구에서는 표준 탑다운 리소그래피 방식을 활용하여 150mm 웨이퍼 스케일의 세슘 납 브로마이드(CsPbBr3) MHP 박막 집적을 성공적으로 시연했습니다. 화학 증폭 레지스트(CAR-PMMA)와 페로브스카이트 호환 현상액을 사용하여 직접 포…
용액 기반 공정의 확장성 한계와 넓은 조성 매개변수 공간은 광대역 납 할라이드 페로브스카이트(LHP)의 발견 및 최적화를 저해하는 요인입니다. 본 연구는 순차적 물리 기상 증착 기반의 통합 조합론적 워크플로우를 구축하여 양이온(Cs/Pb) 및 음이온(Br/Cl) 조성을 독립적으로 조절할 수 있도록 했습니다.
500개 이상의 샘플에 대한 자동화된 구조, 조성 및 광학 특성 분석을 통해 4원계 Cs-Pb-Br-Cl 공간에서 관심 영역을 신속하게 스크리닝했습니다. 이를 통해 광대역 페로브스카이트에 적합한 Cs/Pb 비율 1.05–1.2…
금속 할라이드 페로브스카이트 나노결정의 상 형성을 선택적으로 제어하는 것은 광전자 특성 이해 및 최적화에 필수적입니다. 특히 2차원(2D) 결함 정렬형 Cs3Bi2Br9(CBB) 나노결정은 많은 관심을 받고 있으나, 보고된 광학적 특성의 불일치로 인해 고유한 특성 이해에 한계가 있었습니다. 본 연구는 이러한 불일치가 온도 의존적 상 거동에서 비롯될 수 있음을 규명합니다.
체계적인 고온 주입 방식을 사용하여 상온부터 240°C까지의 주입 온도 범위에서 CBB 나노결정 형성을 조사했습니다. 낮은 합성 온도에서는 고립된 [BiBr6]3…
고차 다광자 흡수(MPA) 비선형성을 통한 NIR-III(1550–1870 nm) 및 NIR-IV(2100–2300 nm) 대역에서의 직접적인 풀컬러 주파수 상향 변환은 첨단 포토닉스 및 바이오 이미징 분야에서 매우 중요합니다. 그러나 기존 재료들은 본질적으로 약한 고차 MPA 특성으로 인해 이러한 목표 달성에 한계가 있었습니다.
본 연구에서는 비선형 분극 후 여기자 쌍극자의 블로흐 진동에 의해 유도되는 거대 다광자 비선형성을 층상 하이브리드 페로브스카이트에서 구현했습니다. 이를 통해 NIR-III/IV 대역에서 풀컬러 상향 변환…
레이저 디스플레이는 증강/가상 현실, 웨어러블 기기, 광통신 분야의 차세대 핵심 기술입니다. 본 연구는 풀컬러 패턴 레이저 디스플레이 구현을 위해 효과적인 광유도 증기-고체 음이온 교환(PVAE) 전략을 제안합니다. 이 전략은 정밀한 시간 변조를 통해 증폭된 자발 방출(ASE)을 제어할 수 있는 전례 없는 방법을 제공합니다.
PVAE는 CsPbX3 (X = Cl, Br, I) 페로브스카이트에서 광 스위칭 가능한 음이온 교환을 조절하며, 교환 속도는 조명 파장 및 강도에 따라 조정됩니다. 최적화된 1561.8 µW/cm² 자외선 활…
유전체 세라믹에서 국부적인 구조 및 화학적 복잡성을 활용하여 높은 분극, 낮은 이력 손실, 그리고 높은 절연 파괴 강도를 동시에 달성하는 것은 펄스 전력 및 고전압 전자 장치용 유전체 커패시터 발전에 필수적입니다. 본 연구는 강유전성 페로브스카이트 모체에 의도적으로 원자 단위의 화학적 이종성을 도입하여 벌크 무연 세라믹에서 에너지 밀도와 효율을 동시에 향상시키는 효과적인 방법을 제시합니다.
정준 (Bi0.5Na0.5)TiO3 기반 릴랙서 강유전체를 호스트로 사용하여, 평균적인 유사 입방 페로브스카이트 골격을 유지하면서 A/B-아격…
전 세계 에너지 수요 증가와 기후 변화 심화로 청정하고 효율적인 에너지 솔루션의 필요성이 커지고 있습니다. 원자 단위의 얇은 2차원(2D) 소재는 튜닝 가능한 광전자 특성, 넓은 표면적, 효율적인 전하 수송 능력 덕분에 태양전지 분야에서 독보적인 이점을 제공합니다.
본 논문은 2D 소재를 활용한 태양전지의 최근 발전을 탐구하며, 특히 밴드갭 정렬 최적화, 전하 이동도 향상, 화학적 안정성 개선을 위한 정공 및 전자 수송층으로서의 응용에 중점을 둡니다.
2D 소재를 적용한 페로브스카이트 태양전지의 결정화 증진, 결함 비활성화, 전반적…