리간드 종류와 후처리 공정에 따른 황화납 콜로이드 양자점 박막의 전자 구조 및 원소 조성 분석 Electronic Structure and Elemental Composition of the Lead Sulfide Colloidal Quantum Dots Depending on the Types of Ligand and Post-Treatment원문보기
3-Mecaptopropionic acid (MPA) 리간드와 하이브리드 타입 리간드($MPA+CdCl_2$)로 각각 부동화(passivation) 된 2.8 nm 크기의 황화납 콜로이드양자점박막을 제작하고, 각각을 대기 중, 질소 분위기에서 열처리, 오존 처리 하였을 때 나타나는 두 양자점 박막의 전자 구조와 조성 원소의 변화를 광전자 분광법을 이용하여 연구하였다. 대기에서 열처리는 리간드 종류와 관계없이 황화납 양자점의 가전자대 시작점이 공통적으로 약한 p-도핑 효과가 있음을 직접적으로 확인할 수 있었다. 또한, 오존처리 후 두 황화납 양자점 표면에 공통적으로 $Pb(OH)_2$, $PbSO_x$, PbO를 형성하는 것을 확인하였다. 하지만, 오존에 의해 형성된 산화물 중 PbO 성분은 특별히 하이브리드 타입 리간드로 부동화 된 양자점에서 형성된 양이 MPA 리간드만으로 부동화 된 양자점과 비교했을 때 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이것은 PbS(111) 격자면에 있는 과량의 Pb 표면이 $Cl_2$으로 부동화되면서, Pb 양이온과 오존의 반응을 차단함으로써 PbO의 형성을 어렵게 했기 때문으로 추정된다.
3-Mecaptopropionic acid (MPA) 리간드와 하이브리드 타입 리간드($MPA+CdCl_2$)로 각각 부동화(passivation) 된 2.8 nm 크기의 황화납 콜로이드 양자점 박막을 제작하고, 각각을 대기 중, 질소 분위기에서 열처리, 오존 처리 하였을 때 나타나는 두 양자점 박막의 전자 구조와 조성 원소의 변화를 광전자 분광법을 이용하여 연구하였다. 대기에서 열처리는 리간드 종류와 관계없이 황화납 양자점의 가전자대 시작점이 공통적으로 약한 p-도핑 효과가 있음을 직접적으로 확인할 수 있었다. 또한, 오존처리 후 두 황화납 양자점 표면에 공통적으로 $Pb(OH)_2$, $PbSO_x$, PbO를 형성하는 것을 확인하였다. 하지만, 오존에 의해 형성된 산화물 중 PbO 성분은 특별히 하이브리드 타입 리간드로 부동화 된 양자점에서 형성된 양이 MPA 리간드만으로 부동화 된 양자점과 비교했을 때 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이것은 PbS(111) 격자면에 있는 과량의 Pb 표면이 $Cl_2$으로 부동화되면서, Pb 양이온과 오존의 반응을 차단함으로써 PbO의 형성을 어렵게 했기 때문으로 추정된다.
Thin films of lead sulfide colloidal quantum dots (CQDs) of 2.8 nm in diameter are fabricated and their surfaces are passivated by 3-mercaptopropionic acid (MPA) ligand or hybrid type ($MPA+CdCl_2$) ligand, respectively. The changes in valence band electronic structure and atomic composit...
Thin films of lead sulfide colloidal quantum dots (CQDs) of 2.8 nm in diameter are fabricated and their surfaces are passivated by 3-mercaptopropionic acid (MPA) ligand or hybrid type ($MPA+CdCl_2$) ligand, respectively. The changes in valence band electronic structure and atomic composition of each PbS CQD film upon post-treatment such as air, N2 annealing or UV/Ozone have been studied by photoelectron spectroscopy. The air annealing makes the CQD fermi level to move toward the valence band leading to "p-type doping" regardless of ligand type. The UV/Ozone post-treatment generates $Pb(OH)_2$, $PbSO_x$ and PbO on both CQD surfaces. But the amount of the PbO has been reduced in hybrid type ligand case, especially. That is probably because the extra Pb cations in (111) surface are additionally passivated by $Cl_2$ ligand, which limits the reaction between the Pb cation and ozone.
Thin films of lead sulfide colloidal quantum dots (CQDs) of 2.8 nm in diameter are fabricated and their surfaces are passivated by 3-mercaptopropionic acid (MPA) ligand or hybrid type ($MPA+CdCl_2$) ligand, respectively. The changes in valence band electronic structure and atomic composition of each PbS CQD film upon post-treatment such as air, N2 annealing or UV/Ozone have been studied by photoelectron spectroscopy. The air annealing makes the CQD fermi level to move toward the valence band leading to "p-type doping" regardless of ligand type. The UV/Ozone post-treatment generates $Pb(OH)_2$, $PbSO_x$ and PbO on both CQD surfaces. But the amount of the PbO has been reduced in hybrid type ligand case, especially. That is probably because the extra Pb cations in (111) surface are additionally passivated by $Cl_2$ ligand, which limits the reaction between the Pb cation and ozone.
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문제 정의
본 연구에서는, MPA 리간드와 하이브리드 타입(CdCl2+MPA) 리간드가 각각 부동화 된 황화납 콜로이드 양자점 박막을 제작하고, 후처리 공정 특히 산화가 양자점 박막에 미치는 영향을 조사하기 위해 각각의 시료에 대하여 대기 중 열처리(자연 산화), 질소 분위기 열처리(산화과정 없음), 오존 처리(화학적 반응에 의한 산화)를 해준 뒤, 광전자 분광법을 사용하여 박막의 전자구조와 표면의 원소조성 변화를 확인 하였다. 결과적으로, 대기에 의한 약한 산화는 p-도핑 효과와 유사하게 양자점의 페르미 준위를 가전자대와 가깝게 만들고, 오존에 의한 강한 산화는 양자점 표면에 PbOH, PbSOx, PbO 산화물을 형성하여 양자점 박막의 전자구조에 많은 변화를 보이는 것을 확인하였다.
8을 통해 대기와 질소 분위기에서 제작된 양자점 표면의 PbOH는 리간드 종류와 관계없이 양자점 표면의 MPA 리간드와 비슷한 양으로 존재하고 있음을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 근래 양자점 표면의 PbOH 존재가 양자점을 보다 안정화 시킨다고 보고한 문헌을 보완하는 것이다.35,38,39또한, 두 시료 모두 오존 처리 시간이 증가함에 따라 PbOH, PbO, Pb(SO)x 성분의 양이 점진적으로 증가하고, 산화물 중에서 가장 많은 증가를 보이는 성분은 PbOH 임을 확인할 수 있다.
제안 방법
18 eV 떨어진 이중선으로 나타나고 다른 원소의 결합에너지 영역과 겹치는 경우에 S 2p의 피크를 정확히 구별하기 어렵다. Pb 4f의 비탄성 플라즈몬에 의한 바탕피크가 S 2p영역과 겹치기 때문에 본 실험에서는 단일 피크로 나타나는 S 2s 속껍질을 통해 S원소의 화학적 조성 상태를 확인 하였다.24,34 Fig.
(a) 부터 (d)는 순서대로 Pb 4f, S 2s, O 1s, Cl 2p속껍질 준위를 나타낸다. 먼저, Pb 4f은 스핀-궤도 상호 작용(spin-orbit coupling)에의해 4.86 eV 떨어진 이중선(doublet)으로 나타나며, PbS성분(Pb 4f7/2: 137.70 eV), Pb-O 결합(138.35 eV), PbSOx(X=3 or 4) 성분(138.90 eV)으로 피팅 하였다.28−31 여기서Pb-O 결합 물질은 PbOH, PbO, Pb(OOCR) 성분을 포함하고있다.
두 황화납 콜로이드 양자점 용액을스핀 코팅(2500 rpm) 방식으로 불소 첨가 된 산화 주석(FTO) 기판 위에 박막을 형성 하였다. 박막의 두께는 반복 코팅 횟수로 조절 하고 정확한 두께는 원자 힘 현미경(AFM,XE-70) 을 통해 확인하였다. 형성된 박막은 대기, 질소 분위기에서 5-10분간 90 oC 열 처리를 진행 하였다.
다시 말하면, 양자점 표면은 대기중 열처리로 인한 물질의 변화는 거의 없는 반면, 오존에 의해서는 양자점 표면에 황화납 양자점과 다른 물질을 형성한다고 예상 할 수 있다. 실제로 후처리 공정 전후에 구성 물질의변화를 알아보기 위해 XPS성분 원소 분석을 수행 하였다.
질소 분위기에서 제작된 황화납 콜로이드 양자점 박막의 광전자 분광 측정이 끝난 직후, 동일 샘플에 오존 처리를 각각 5분, 15분, 30분간 처리하고 광전자 분광측정 실험을 반복하였다. 오존 발생을 위해 준비 체임버에 산소(99.999%)를 ~2.7 Torr로 채우고 40W의 자외선 램프를 조사하였다.
우리는 MPA 리간드와 하이브리드 타입 리간드가 표면처리된 두 종류의 황화납 콜로이드 양자점을 합성하고 박막 형태로 제작하여 표면의 전자구조와 성분 원소 분석을 수행하였다. 가시광/자외선 흡수 스펙트럼에서 얻은 밴드갭 정보로부터, 표면의 리간드 종류가 양자점의 밴드갭에 영향을 주지 않기 때문에 제작과정 중 형성된 양자점 크기에는 영향을 미치지 않는다는 것을 먼저 확인하였다.
한편, 오존 처리를 한 경우, 가전자대 시작점 값이 증가하는 것을 공통적으로 보여준다. 이러한 경향은 대기 중열처리와 반대되는 경향으로 정확한 이유를 확인하기 위해 먼저 물질 특성인 이온화 에너지 값을 이용하여 비교 보았다.27 이온화 에너지는 최외각 껍질에 존재하는 전자 하나를 때어내는데 드는 에너지로서 일반적으로 일함수 값과 가전자대 시작점 값의 합으로 잘 알려져 있다.
질소 분위기 글로브 상자에서 처리한 샘플은 공기의 노출 없이 분석 체임버로 이동 하였고 자외선, X-선광전자 분광(UPS, XPS)을 측정하는 동안 체임버의 압력은 1×10−8 Torr 와 3×10−10 Torr를 각각 유지하였다.
XPS를 통해 얻어진Pb 4f, S 2s, O 1s core level은 Gaussian-Lorentzian 함수로피팅 하였다. 질소 분위기에서 제작된 황화납 콜로이드 양자점 박막의 광전자 분광 측정이 끝난 직후, 동일 샘플에 오존 처리를 각각 5분, 15분, 30분간 처리하고 광전자 분광측정 실험을 반복하였다. 오존 발생을 위해 준비 체임버에 산소(99.
6 CdCl2처리 전황화납 콜로이드 양자점 표면은 OA 리간드로 처리 되어있고 MPA 리간드로 치환 하기 위해 MPA가 1% 부피비로 첨가된 메탄올 용액을 사용하였다. 하이브리드 타입 리간드의 경우 CdCl2처리 후 양자점에 앞서 설명한 방법과 동일하게 MPA/메탄올 용액으로 리간드 교환반응을 통해 박막을 제작 하였다. 두 황화납 콜로이드 양자점 용액을스핀 코팅(2500 rpm) 방식으로 불소 첨가 된 산화 주석(FTO) 기판 위에 박막을 형성 하였다.
박막의 두께는 반복 코팅 횟수로 조절 하고 정확한 두께는 원자 힘 현미경(AFM,XE-70) 을 통해 확인하였다. 형성된 박막은 대기, 질소 분위기에서 5-10분간 90 oC 열 처리를 진행 하였다. 형성된 황화납 콜로이드 양자점 크기는 UV/Vis/NIR 분광기(Shimadzu,UV3600)를 사용하여 측정한 흡수 스펙트럼을 통해 확인하였다.
형성된 박막은 대기, 질소 분위기에서 5-10분간 90 oC 열 처리를 진행 하였다. 형성된 황화납 콜로이드 양자점 크기는 UV/Vis/NIR 분광기(Shimadzu,UV3600)를 사용하여 측정한 흡수 스펙트럼을 통해 확인하였다. 질소 분위기 글로브 상자에서 처리한 샘플은 공기의 노출 없이 분석 체임버로 이동 하였고 자외선, X-선광전자 분광(UPS, XPS)을 측정하는 동안 체임버의 압력은 1×10−8 Torr 와 3×10−10 Torr를 각각 유지하였다.
가시광/자외선 흡수 스펙트럼에서 얻은 밴드갭 정보로부터, 표면의 리간드 종류가 양자점의 밴드갭에 영향을 주지 않기 때문에 제작과정 중 형성된 양자점 크기에는 영향을 미치지 않는다는 것을 먼저 확인하였다. 화학적 안정성 평가를 위해 대기 중이나 질소 분위기에서의 열처리, 오존 처리 후에 두 가지 박막의 전자구조 및 성분 변화를 광전자 분광법을 이용하여 추적 하였다. 대기중 열처리는 리간드 종류와 상관없이 황화납 콜로이드양자점의 페르미 준위가 가전자대 쪽으로 이동하는 p-도핑 효과를 나타내는 것을 확인하였다.
대상 데이터
UPS측정시 헬륨 I(hω=21.22 eV) 방전 램프를 사용하였고, 이차전자 컷오프(second electron cut-off) 측정 시 샘플에 −10 V의 전압을 걸어주었다.
XPS는 단색화 장치가 없는 Al Kα(hω = 1486.5 eV) X-선을 사용하였다.
성능/효과
8 nm 수준의균일한 양자점이 형성 되었음을 확인할 수 있다.12 이러한 결과는 CdCl2가 양자점 표면에 추가로 부동화 되어도 양자점 사이즈에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다. 또한, AFM을 통해 확인한 두 박막의 거칠기는 Fig.
00 eV)의 존재를 확인할 수 있다.35,36 오존 처리 시간이 증가함에 따라, 두 시료 모두 공통적으로 O1s의 크기가 점점 증가하고 특히, 대기와 질소 분위기 열처리에서는 형성되지 않던 PbO성분과 관련된 피크가 529.30 eV에서 새롭게 나타났다.26,37
이러한 결과는 근래 양자점 표면의 PbOH 존재가 양자점을 보다 안정화 시킨다고 보고한 문헌을 보완하는 것이다.35,38,39또한, 두 시료 모두 오존 처리 시간이 증가함에 따라 PbOH, PbO, Pb(SO)x 성분의 양이 점진적으로 증가하고, 산화물 중에서 가장 많은 증가를 보이는 성분은 PbOH 임을 확인할 수 있다. 그러므로 Fig.
우리는 MPA 리간드와 하이브리드 타입 리간드가 표면처리된 두 종류의 황화납 콜로이드 양자점을 합성하고 박막 형태로 제작하여 표면의 전자구조와 성분 원소 분석을 수행하였다. 가시광/자외선 흡수 스펙트럼에서 얻은 밴드갭 정보로부터, 표면의 리간드 종류가 양자점의 밴드갭에 영향을 주지 않기 때문에 제작과정 중 형성된 양자점 크기에는 영향을 미치지 않는다는 것을 먼저 확인하였다. 화학적 안정성 평가를 위해 대기 중이나 질소 분위기에서의 열처리, 오존 처리 후에 두 가지 박막의 전자구조 및 성분 변화를 광전자 분광법을 이용하여 추적 하였다.
+MPA) 리간드가 각각 부동화 된 황화납 콜로이드 양자점 박막을 제작하고, 후처리 공정 특히 산화가 양자점 박막에 미치는 영향을 조사하기 위해 각각의 시료에 대하여 대기 중 열처리(자연 산화), 질소 분위기 열처리(산화과정 없음), 오존 처리(화학적 반응에 의한 산화)를 해준 뒤, 광전자 분광법을 사용하여 박막의 전자구조와 표면의 원소조성 변화를 확인 하였다. 결과적으로, 대기에 의한 약한 산화는 p-도핑 효과와 유사하게 양자점의 페르미 준위를 가전자대와 가깝게 만들고, 오존에 의한 강한 산화는 양자점 표면에 PbOH, PbSOx, PbO 산화물을 형성하여 양자점 박막의 전자구조에 많은 변화를 보이는 것을 확인하였다. 한편, 하이브리드 타입 리간드는 MPA리간드만으로 부동화 한 시료와 달리 오존에 의해 형성된 산화물중에 PbO의 형성을 억제한 것을 추가적으로 확인하였다.
대기중 열처리는 리간드 종류와 상관없이 황화납 콜로이드양자점의 페르미 준위가 가전자대 쪽으로 이동하는 p-도핑 효과를 나타내는 것을 확인하였다. 대기 중 열처리와 달리 오존 처리의 경우는 시간이 증가함에 따라 박막의 전자구조가 애초의 황화납 양자점과 많이 달라짐을 확인하였다. 이는 XPS성분 원소 분석을 통해 두 시료 표면에 공통적으로 PbOH, PbO, PbSOx 산화물을 형성하기 때문임을 확인하였다.
대기 중이나 질소 분위기에서 열처리와 관계 없이 Fig.5와 Fig. 6 Pb 4f 의 변화는 보이지 않았고, 오존 처리 시간이 증가함에 따라 Pb-O 물질과 PbSOx 성분이 증가하는 공통점을 확인하였다. 그러나, Pb-O 결합과 관련된 피크는 MPA리간드로만 표면 처리된 경우가 하이브리드 타입 리간드로 처리된 경우에 비해 상대적으로 많이 증가하는 경향을 보였다.
화학적 안정성 평가를 위해 대기 중이나 질소 분위기에서의 열처리, 오존 처리 후에 두 가지 박막의 전자구조 및 성분 변화를 광전자 분광법을 이용하여 추적 하였다. 대기중 열처리는 리간드 종류와 상관없이 황화납 콜로이드양자점의 페르미 준위가 가전자대 쪽으로 이동하는 p-도핑 효과를 나타내는 것을 확인하였다. 대기 중 열처리와 달리 오존 처리의 경우는 시간이 증가함에 따라 박막의 전자구조가 애초의 황화납 양자점과 많이 달라짐을 확인하였다.
7에 나타내었다. 두 시료 모두 MPA리간드에 관한 이전 문헌과 일치하는 COOH 결합(288.10eV), C-H 결합(284.65 eV), C-S 결합(285.25 eV)와 관련된 세 개의 피크가 존재함을 확인하였다.37 후처리 공정에 의한 C 1s 속껍질 준위는 화학적 변화가 거의 나타나지 않았기 때문에 MPA 리간드량을 기준 값으로 정하여 각 후처리 공정에 따라 두 양자점 표면에 형성된 산화물의 상대적인 정량 변화를 Fig.
3(b)는 두 양자점 박막의 가전자대 전자구조를 각각 보여주고 있다. 두 시료 모두 공통적으로 질소 분위기와 대기 중에서 열처리한 뒤 각각의 가전자 대전자구조 모양이 변하지 않은 것을 통해, 두 양자점 박막의 표면은 대기 중에서 열처리하는 동안 비교적 안정하다고 예상할 수 있다.18−21 하지만, 오존 처리 시간이 증가함에 따라, 1−2 eV결합에너지 영역(회색 박스) 안의 특징적 피크는 점점 사라지고 6−8 eV 결합에너지 영역(노란색 박스) 안에 새로운 피크가 형성된다.
66 eV을 갖는다. 한편, 오존 처리 시간이 늘어남에 따라 일함수 값은 4.90 eV까지 증가하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 일함수의 변화는 ITO, 그래핀 등에 오존처리를 했을 때 일함수가 증가하는 현상과 유사한 결과로 오존이 양자점 표면을 산화 시켜 음극 쌍극자를 형성하기 때문으로 예상된다.
3(a)의 하이브리드 타입 리간드가 부동화 된 황화납 콜로이드 양자점 박막에서도 유사한 일함수 값의 변화를 보여주었다. 한편, 질소 분위기에서 열처리했을 때 두 시료의 일함수 값을 비교해보면, 하이브리드 타입 리간드가 표면 처리된 콜로이드 양자점 박막의 일함수는 단일 MPA 리간드로 표면 처리된 콜로이드 양자점 박막의 일함수 보다 다소(~0.16 eV)큰 것을 알 수 있다. 이러한 결과는 최근 CdCl2 리간드가MPA 리간드에 비해 낮은 농도(<20 mol %)로 존재할 때 일함수가 증가한다는 이전 문헌과 유사한 결과이다.
결과적으로, 대기에 의한 약한 산화는 p-도핑 효과와 유사하게 양자점의 페르미 준위를 가전자대와 가깝게 만들고, 오존에 의한 강한 산화는 양자점 표면에 PbOH, PbSOx, PbO 산화물을 형성하여 양자점 박막의 전자구조에 많은 변화를 보이는 것을 확인하였다. 한편, 하이브리드 타입 리간드는 MPA리간드만으로 부동화 한 시료와 달리 오존에 의해 형성된 산화물중에 PbO의 형성을 억제한 것을 추가적으로 확인하였다.
3에서 오존에 의해 두가지 양자점의 가전자대 모양과 시작점 값이 변한 주된 이유는 양자점 표면에 형성되는 PbOH 산화물의 증가 때문으로 예상할 수 있다. 한편, 하이브리드 타입 리간드와MPA 리간드 만으로 표면 처리된 두 양자점에서 각각 오존에 의해 생성되는 PbOH와 PbO의 증가량을 비교 해보면, 하이브리드 타입 리간드의 경우에 형성이 둔화 된 것을 확인할 수 있다. 하이브리드 타입 리간드로 부동화 된 경우 과량의 Pb 양이온이 존재하는 양자점(111)면에서 추가로 형성된 PbCl2로 인해 Pb와 오존과의 직접적인 접촉을 차단시키기 때문에 PbOH와 PbO 형성을 둔화시킨 것으로 예상 할 수 있다.
첫 번째 흡수 피크는 MPA리간드가 부동화 된 경우 853 nm에서 나타났고, 하이브리드 타입 리간드가 부동화 된 경우 860 nm에서 나타났고, 두 피크의 반높이 너비(full-width at half maximum:FWHM)는 각각 78, 80 nm를 각각 보였다. 흡수 스펙트럼을 통해 얻어진 첫 번째 흡수 피크와 반높이 너비가 유사한 것을 미루어 볼 때 두 리간드 경우 모두 ~2.8 nm 수준의균일한 양자점이 형성 되었음을 확인할 수 있다.12 이러한 결과는 CdCl2가 양자점 표면에 추가로 부동화 되어도 양자점 사이즈에 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 의미한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
양자점을 효과적으로 활용하기 위해서 요구되는 사항은 무엇인가?
이런 양자구속 효과로 인해 나노 물질은 벌크 특성과는 다른 특징적인 광학적, 전기적 특성이 나타나고 이러한 장점들을이용하기 위해 발광 다이오드, 바이오, 광 에너지 소자 등여러 분야에서 나노 크기의 양자점에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.1,2 하지만, 양자점을 효과적으로활용하기 위해선 적절한 분산을 통해 양자점 간의 응집을막아야 하고, 화학적인 대기 안정성이 요구된다.3 일례로콜로이드 양자점 태양 전지 분야에서는, 양자점 표면을올레인산(OA), 1,2-ethylenedithiol(EDT), 1,4-butanedithiol (BDT), 3-mecaptopropionic acid(MPA)와 같은 긴 사슬(chain)을 갖는 알킬 사슬(alkyl chain) 유기 분자 리간드로 부동화(passivation) 시킨 콜로이드 양자점을 많이 사용 해왔다.
나노물질은 양자구속 효과로인해 어떤 현상이 나타나는가?
물질의 크기가 수 나노 크기로 작아짐에 따라 물질 내부전자의 움직임이 공간적으로 제한되고 이에 따른 양자 구속 효과(quantum confinement effect)가 발현 된다. 이런 양자구속 효과로 인해 나노 물질은 벌크 특성과는 다른 특징적인 광학적, 전기적 특성이 나타나고 이러한 장점들을이용하기 위해 발광 다이오드, 바이오, 광 에너지 소자 등여러 분야에서 나노 크기의 양자점에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다.1,2 하지만, 양자점을 효과적으로활용하기 위해선 적절한 분산을 통해 양자점 간의 응집을막아야 하고, 화학적인 대기 안정성이 요구된다.
유기 분자 리간드로 부동화 시킨 콜로이드의 양자점을 보완한 방법은 무엇인가?
4,5그러나 이러한 유기 리간드도 전하 이동의 장벽으로 작용하며, 리간드 간의 반발력으로 인해 양자점 표면을 완벽하게 부동화 시키지 못하는 단점이 남아있다.6−8 최근엔,이러한 단점까지 보완, 개선하기 위해 할로겐 무기 리간드로 대체, 혹은 유·무기 리간드를 혼합하여 사용하는 하이브리드 부동화 방법과 양자점 박막에 열처리와 같은후처리 방법 등을 제안 하여 양자점 태양전지 효율의 증가를 보였다.9,10 하지만, 아직까지 하이브리드 리간드 부동화와 후처리 공정에 따른 콜로이드 양자점의 물성, 특성 변화와 전자구조 상관 관계 등을 정확하게 이해하지못하였고, 효과적인 광 포집(light harvesting)과 운반체 추출(carrier extraction)이 가능한 최적의 전자구조를 갖는소자 디자인을 위해 아직까지 많은 연구가 진행 중이다.
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