| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 광주 김대중컨벤션센터) |
| 권호 | 27권 1호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | Passivation agent 및 리간드를 이용한 CsPbBrxI3-x perovskite적색 발광다이오드의 특성 (Properties of CsPbBrxI3-x perovskite red light-emitting diode with passivation agent and ligand) |
| 초록 | 이온 결정인 perovskite 는 우수한 광학적, 전기적 특성을 활용하여 발광 다이오드, 레이저, 광 검출기 등의 다양한 분야로 응용이 기대되고 있다. 그러나 3차원 perovskite는 결정 내에 존재하는 고유 결함에서 기인하는 낮은 엑시톤 결합 에너지의 한계 때문에 발광 소자로 응용에 어려움을 갖는다. 이에 따라 perovskite의 crystal size를 감소시켜 exciton binding energy 및 exciton의 공간적 구속효과를 증가시켜 perovskite light emitting diode (PeLED) 의 낮은 발광 효율 극복에 관한 연구가 진행되고 있으나 양이온의 불안정성 문제로 steady-state voltage 하에서 이온영동이나 상분리 현상이 발생하여 높은 안정성과 우수한 발광 효율을 동시에 만족시키는데 어려움이 있다. 따라서 passivation agent와 리간드를 첨가하여 perovskite의 고유 결함을 제어하고 이온영동이나 상분리 현상을 억제하여 PeLED의 발광효율을 향상시키는 연구들이 진행되고 있다. 본 연구에서는 1-naphthylmethylamine (NMA) 를 이용하여 NMA-bromide (NMA-Br) 및 NMA-iodide (NMA-I)를 각각 합성하고 적절한 비율로 혼합한 리간드와 potassium bromide (KBr) passivation agent를 perovskite 전구체에 첨가하여 perovskite 결정의 결함을 제어하였다. 이를 통해perovskite 결정 형성 이후 결정의 이온영동 및 상분리 현상을 억제하고 perovskite 표면의 댕글링 본드 (dangling bonds)를 최소화 하여 hole transport layer (HTL) 및 electron transport layer (ETL) 와의 계면 결함을 제어하여 적색 발광 PeLED의 발광 효율 향상시키고자 하였다. 리간드와 passivation agent 첨가에 따른 적색 발광 PeLED의 발광 효율 향상을 확인하기위해 CsPbBrxI3-x 박막을 제작하였으며, 이를 이용한 박막형 PeLED는 기존의 리간드만 첨가된 PeLED 대비 향상된 발광특성을 보였다. 리간드와 KBr이 첨가된 CsPbBrxI3-x 박막의 결정학적 및 광학적 특성은 scanning electron microscope (SEM) 과 X-ray 회절법 (XRD), 그리고 photoluminescence (PL) 측정을 통해 확인하였으며, 최종적으로 제작된 PeLED의 발광 특성은 전류-전압 (I-V), electroluminescence (EL), 그리고 EQE 측정을 통해 평가하였다. |
| 저자 | 김도훈, 안희주, 최인영, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | perovskite; defect passivation; multi ligand; light-emitting device; red emission |
