초록 ▼

□ 연구개요
본 연구에서는 하나의 결정 구조 속에 유기 양이온과 무기 양이온이 공존하는 하이브리 결정 반도체의 특성 제어와 이의 에너지 소자로의 활용을 주요한 연구목표 및 내용으로 진행하였음. 보다 구체적으로는 할라이드 페로브스카이트 기반으로 양이온에 자리에 MDA 과 Cs 등을 이용한 구조적 안정화와 음이온 자리에 찰코겐을 도입하는 조성 제어로 하이브리드 반도체의 특성을 제어하여 고효율 광소자의 제조 연구가 수행됨

□ 연구 목표대비 연구결과
목표: 하나의 결정 속에 다중의 이온 (유기 및 무기 이온이 양이온

□ 연구개요
본 연구에서는 하나의 결정 구조 속에 유기 양이온과 무기 양이온이 공존하는 하이브리 결정 반도체의 특성 제어와 이의 에너지 소자로의 활용을 주요한 연구목표 및 내용으로 진행하였음. 보다 구체적으로는 할라이드 페로브스카이트 기반으로 양이온에 자리에 MDA 과 Cs 등을 이용한 구조적 안정화와 음이온 자리에 찰코겐을 도입하는 조성 제어로 하이브리드 반도체의 특성을 제어하여 고효율 광소자의 제조 연구가 수행됨

□ 연구 목표대비 연구결과
목표: 하나의 결정 속에 다중의 이온 (유기 및 무기 이온이 양이온으로 공존하거나 할로겐화물과 칼코겐화물이 음이온으로 공존)이 둘 혹은 다중으로 공존하는 다기능 특성의 결정성 하이브리드 반도체 제조
결과: 조성제어에 따른 하이브리드 반도체의 결함 농도의 정량적인 분석을 위한 TSC, DLCP 측정 장치 설치 및 가동, FAPbI3 페로브스카이트의 알파상 안정화를 위한 MDA, Cs 등의 양이온 제어 및 이의 태양전지로의 응용, 할라이드와 찰코겐 음이온이 공존하는 반도체 제조 및 이의 태양전지로의 응용 등
목표: 차원이 다른 결정이 공존하는 하이브리드 소재 제조와 크기 및 형태가 제어된 결정성 하이브리드 반도체의 제조
결과: 3차원의 할라이드 페로브스카이트 표면에 2차원의 할라이드 페로브스카이트가 공존하는 하이브리드 결정성 반도체의 태양전지로의 응용 등
목표: 장기 안정성 및 독성물질의 도입이 억제된 결정성 하이브리드 반도체의 제조
결과: Sn 및 Sb 기반의 할라이드와 찰코겐이 공존하는 하이브리드 광반도체의 제조 및 태양전지로의 응용
목표: 하이브리드 결정 반도체에 대한 이론적 계산, 방사광 (GIWAXS, EXAFS), TEM, PL, TCSPC, DLTS, XPS 등을 이용하여 현재까지 알려지지 않았던 물성의 심층 분석과 다기능성에 대한 라이브러리 구축
결과: 다수의 하이브리드 반도체에 대하여 방사광 가속기에서 물성을 분석하여 특성에 대한 라이브러리 확보함.

□ 연구발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
■ 양이온과 음이온으로 구성된 이온성 결정 반도체를 기반으로, majority carriers의 특성 제어와 차원, 형태, 크기의 제어를 통한 물성의 극대화는 기본의 반도체가 응용되는 부분 외에 새로운 분야로의 기술적 활용 및 파급이 기대됨
■ 하이브리드 결정 반도체의 기본 물성의 이해와 소자로의 응용연구로 관련 학문 및 기술의 발전이 기대됨
■ 저가의 용액공정으로 결정성이 우수한 반도체의 제조 가능할 수 있으므로 고효율/저가/고내구성/유연성을 모두 만족하는 미래형 에너지 수집 및 절약을 위한 소자/시스템 제조나 웨어러블 및 휴대성이 강조되는 용도로의 활용이 기대됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발 목표 및 내용(연구계획서상에 작성된 목표 및 내용을 기술) ... 4
• 가. 최종목표 ... 4
• 나. 단계목표(당초목표 및 수정․보완 목표) ... 4
• 다. 당초 목표의 수정․보완(중요 연구변경) 사유 ... 4
• 라. (숫자)단계 연차별 연구목표 및 내용 ... 5
• 2. 연구 추진전략 및 방법 ... 27
• 3. 주요 연구개발결과 ... 28
• 가. 계획대비 달성도 ... 28
• 나. 대표적 연구업적 ... 30
• 다. 현 단계 달성된 연구결과의 세계적 연구 위상 ... 31
• 라. 기타 계획하지 않은 연구성과 ... 32
• 마. 연구역량 향상 정도 ... 32
• 바. 세계적 연구리더로서 연구책임자의 성장 정도 ... 32
• 4. 연구수행에 따른 문제점 및 개선방향 ... 32
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 33
• 끝페이지 ... 40