울산대학교 | 기초과학연구소

우수한 결정성을 나타내는 이중 페로브스카이트 할라이드 단결정의 설계 및 구현 [Journal of Materiomics (2020) 등재]
작성자	전**	작성일	2021-11-24	조회수	214
유럽을 중심으로 위험물질 사용제한 지침 (Restricting the use of Hazardous Substances, RoHS)에서는 Pb 사용을 엄격히 제한하고 있으며, 이러한 친환경 소재 정책은 전 세계적으로 확산되고 있다. 최근, 광전자 소재/소자 분야에서는 지난 10여 년간 활발히 연구되어 온 유연계 하이브리드 페로브스카이트 할라이드 소재를 대체할 수 있는 신물질 찾고 있으며, 그 후보 신물질로써 이중 페로브스카이트 구조를 가지고 있는 무연계 할라이드 소재가 주목받고 있다. 본 연구에서는 수열합성법을 이용하여 이중 페로브스카이트 할라이드 내부의 휘발성이 있는 Bi 원소와 높은 이온 이동성이 있는 Ag 원소의 함량비를 조절하면서, 고품질의 할라이드 단결정이 합성될 수 있는 최적의 조건을 조사하였다. 주사터널전자현미경과 같은 첨단 실험측정 기법을 사용하여 성장된 이중 페로브스카이트 할라이드 단걸정 내부의 원소 배열 상태나 결정구조를 원자 수준에서 가시화하고, 관련 광학적, 전기적 특성을 연구하였다. 그 결과, Ag 이온이 풍부한 화학적 환경에서 합성된 할라이드 단결정에서 상대적으로 적은 결함 밀도와 높은 정공 이동성을 관측할 수 있었다. 본 연구 결과는 우수한 광전자 효율을 나타내는 무연계 할라이드 소재/소자를 구현하는 데에 응용될 수 있다. (본 연구 성과는 저널 표지로 선정됨.) - 고품질 할라이드 페로브스카이트 단결정 (halide perovskite single crystals) 성장 - Highly ordered lead-free double perovskite halides by design, J. Materiomics 6, 651 (2020). [cover page] - 할라이드 페로브스카이트 단결정, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng. 34, 283 (2021). [총설논문]