페로브스카이트는 상대적으로 낮은 전압에서도 작동하며, 높은 광 흡수성, 긴 캐리어 확산 길이 및 조정 가능한 밴드 갭과 같은 우수한 특성들로 인해 광장치 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 페로브스카이트를 광 흡수층으로 적용한 UVC ...
페로브스카이트는 상대적으로 낮은 전압에서도 작동하며, 높은 광 흡수성, 긴 캐리어 확산 길이 및 조정 가능한 밴드 갭과 같은 우수한 특성들로 인해 광장치 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 페로브스카이트를 광 흡수층으로 적용한 UVC광검출기를 제작하여 광검출기의 특성들을 관찰하였다. 첫 번째 연구에서는 페로브스카이트층 제작 시 혼합 양이온을 사용함으로써 MSM 구조의 광검출기를 제작하여 특성 변화를 측정하였다. 혼합 양이온 페로브스카이트 제조 시 단일 양이온을 사용하였을 때보다 결정성과 광 흡수성이 향상되었다. 두 번째 연구에서는 높은 광전류 값을 얻기 위해 n-i-p 구조를 채택했으며, n-i-p 구조에서 페로브스카이트의 제작 시 광 흡수층이 검출기의 특성에 영향을 미치는지를 확인하기 위해 다양한 농도로 광검출기를 제작하여 특성을 비교하였다. 후속 실험으로 다양한 방법으로 증착된 페로브스카이트층의 두께와 특성들을 비교하여 가장 적절한 방법을 결정하였다. 마지막으로 선행 연구되었던 결과들을 토대로 FAPbX3-MAPbX3 (X =I, Br, Cl) 혼합 양이온 페로브스카이트 광검출기를 제작하였다. 할로겐화 물질에 따라 각각의 광검출기는 I, Br, Cl일 때 1.48, 2.25, 2.9 eV의 밴드갭 에너지를 가졌다. 가장 넓은 밴드갭 에너지를 가진 FAPbCl3-MAPbCl3 박막은 200-280nm 파장 대역에서 급격하게 향상된 광 흡수성을 나타내며 UVC 영역의 빛을 잘 흡수할 수 있음을 증명하였다. FAPbCl3-MAPbCl3 광검출기는 5.60 mA/W, 4.02×1011 Jones, 27.3%의 반응도, 검출도, 외부양자효율을 가져 UVC 광검출기의 재료로서의 가능성을 입증했다.
페로브스카이트는 상대적으로 낮은 전압에서도 작동하며, 높은 광 흡수성, 긴 캐리어 확산 길이 및 조정 가능한 밴드 갭과 같은 우수한 특성들로 인해 광장치 분야에서 큰 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 페로브스카이트를 광 흡수층으로 적용한 UVC 광검출기를 제작하여 광검출기의 특성들을 관찰하였다. 첫 번째 연구에서는 페로브스카이트층 제작 시 혼합 양이온을 사용함으로써 MSM 구조의 광검출기를 제작하여 특성 변화를 측정하였다. 혼합 양이온 페로브스카이트 제조 시 단일 양이온을 사용하였을 때보다 결정성과 광 흡수성이 향상되었다. 두 번째 연구에서는 높은 광전류 값을 얻기 위해 n-i-p 구조를 채택했으며, n-i-p 구조에서 페로브스카이트의 제작 시 광 흡수층이 검출기의 특성에 영향을 미치는지를 확인하기 위해 다양한 농도로 광검출기를 제작하여 특성을 비교하였다. 후속 실험으로 다양한 방법으로 증착된 페로브스카이트층의 두께와 특성들을 비교하여 가장 적절한 방법을 결정하였다. 마지막으로 선행 연구되었던 결과들을 토대로 FAPbX3-MAPbX3 (X =I, Br, Cl) 혼합 양이온 페로브스카이트 광검출기를 제작하였다. 할로겐화 물질에 따라 각각의 광검출기는 I, Br, Cl일 때 1.48, 2.25, 2.9 eV의 밴드갭 에너지를 가졌다. 가장 넓은 밴드갭 에너지를 가진 FAPbCl3-MAPbCl3 박막은 200-280nm 파장 대역에서 급격하게 향상된 광 흡수성을 나타내며 UVC 영역의 빛을 잘 흡수할 수 있음을 증명하였다. FAPbCl3-MAPbCl3 광검출기는 5.60 mA/W, 4.02×1011 Jones, 27.3%의 반응도, 검출도, 외부양자효율을 가져 UVC 광검출기의 재료로서의 가능성을 입증했다.
Perovskite has attracted much attention in optoelectronic devices due to their excellent properties, such as high optical absorption, long carrier diffusion length, and tunable band gap. In this study, a UVC photodetector with perovskite applied as a light absorption layer was fabricated and the...
Perovskite has attracted much attention in optoelectronic devices due to their excellent properties, such as high optical absorption, long carrier diffusion length, and tunable band gap. In this study, a UVC photodetector with perovskite applied as a light absorption layer was fabricated and the characteristics of the photodetector were observed. First, a photodetector with a MSM structure was fabricated by using mixed cations perovskite and the change in properties was measured. When preparing mixed cation perovskite, crystallinity and light absorption were improved compared to when single cation was used. Second, the n-i-p structure was adopted to obtain a high photocurrent value. In order to confirm whether the light absorption layer affects the characteristics of the detector when fabricating perovskite in the n-i-p structure. Photodetectors were fabricated at various concentrations and the characteristics were evaluated. After that study, the most appropriate method was determined by comparing the thickness and characteristics of the perovskite layers deposited by various methods. Finally, a FAPbX3-MAPbX3 (X=I, Br, Cl) mixed cation perovskite photodetector was fabricated based on the previous study results. Depending on the halogenated material, each photodetector had bandgap energies of 1.48, 2.25, and 2.9 eV for I, Br, and Cl. It was proved that the FAPbCl3-MAPbCl3 thin film with the widest bandgap energy shows a drastically improved light absorption in the 200-280nm wavelength band. This means it can absorb light in the UVC region well. The FAPbCl3-MAPbCl3 photodetector had 5.60 mA/W, 4.02×1011 Jones, 27.3% of responsivity, detectivity, and external quantum efficiency. As a result, FAPbCl3-MAPbCl3 perovskite proves its potential as a material for UVC photodetectors.
Perovskite has attracted much attention in optoelectronic devices due to their excellent properties, such as high optical absorption, long carrier diffusion length, and tunable band gap. In this study, a UVC photodetector with perovskite applied as a light absorption layer was fabricated and the characteristics of the photodetector were observed. First, a photodetector with a MSM structure was fabricated by using mixed cations perovskite and the change in properties was measured. When preparing mixed cation perovskite, crystallinity and light absorption were improved compared to when single cation was used. Second, the n-i-p structure was adopted to obtain a high photocurrent value. In order to confirm whether the light absorption layer affects the characteristics of the detector when fabricating perovskite in the n-i-p structure. Photodetectors were fabricated at various concentrations and the characteristics were evaluated. After that study, the most appropriate method was determined by comparing the thickness and characteristics of the perovskite layers deposited by various methods. Finally, a FAPbX3-MAPbX3 (X=I, Br, Cl) mixed cation perovskite photodetector was fabricated based on the previous study results. Depending on the halogenated material, each photodetector had bandgap energies of 1.48, 2.25, and 2.9 eV for I, Br, and Cl. It was proved that the FAPbCl3-MAPbCl3 thin film with the widest bandgap energy shows a drastically improved light absorption in the 200-280nm wavelength band. This means it can absorb light in the UVC region well. The FAPbCl3-MAPbCl3 photodetector had 5.60 mA/W, 4.02×1011 Jones, 27.3% of responsivity, detectivity, and external quantum efficiency. As a result, FAPbCl3-MAPbCl3 perovskite proves its potential as a material for UVC photodetectors.
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