[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = 나노결정 표면 결함을 제거해 색 안정성을 높인 페로브스카이트 발광소자가 개발됐다.
한국연구재단은 부경대학교 이보람 교수 연구팀 등 국제공동연구진이 발광 파장 안정성이 우수한 고효율의 적색 페로브스카이트 발광소자를 개발했다고 10일 밝혔다.
부경대 외 영국 옥스퍼드 대학과 캠브리지 대학, 페로주 대학, 인도과학원 등 5개 기관 연구진이 참여했다.
페로브스카이트 표면 리간드 처리에 대한 모식도[사진=부경대] 2021.03.09 memory4444444@newspim.com |
금속 할라이드 페로브스카이트 발광체가 주목받고 있으나 색 안정성이 문제다. 적색과 청색을 얻기 위해 둘 이상의 할라이드를 혼합하는데 외부자극에 의해 쉽게 분리돼 발광색이 바뀌기 때문이다.
연구팀은 납(Pb)과 킬레이트 결합을 하는 두 종류의 리간드를 페로브스카이트 나노결정에 처리함으로써 나노결정에 존재하는 결함을 제거했다.
표면 결함을 제거한 나노결정은 박막 상태에서 1.5배 향상된 발광효율을 보였고 나노결정을 발광소자에 적용했을 때 외부양자효율이 기존 4.1%에서 20.3%로 향상됐다.
이밖에 리간드 처리를 한 페로브스카이트 나노 결정 발광소자의 경우 소자 구동 시 일정한 발광 스펙트럼으로 높은 색 안정성을 보였다.
리간드 처리 방법은 태양전지, 트랜지스터 등에 쓰일 수 있는 다양한 금속 할라이드 페로브스카이트 소자의 효율 및 안정성 향상 연구에 기여할 것으로 기대된다.
이번 연구성과는 국제학술지 '네이처(Nature)' 에 지난 4일 실렸다.
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