초록 ▼

□ 연구개요
● 기존 페로브스카이트 다결정 박막은 결정립계가 에너지 장벽으로 작용하여 낮은 전자 이동도 나타냄. 결정립계가 없는 기존 다양한 단결정은 화학적 구조적 안정성이 우수하지 않으며, 단결정의 크기 조절이 어려워 실제 소자 적용에 한계가 있음. 더욱이 페로브스카이트 내부에서 이온의 이동은 내부 전기장 변화를 일으켜 광전자 이동 현상에 영향을 주며, 명확한 소자 기작 해석이 어려움.
● 본 연구에서는 구조적 안정성이 향상된 신규 페로브스카이트 단결정을 박막형 대면적으로 제작하고, 단결정 내 이온 이동현상과 광전자 이

□ 연구개요
● 기존 페로브스카이트 다결정 박막은 결정립계가 에너지 장벽으로 작용하여 낮은 전자 이동도 나타냄. 결정립계가 없는 기존 다양한 단결정은 화학적 구조적 안정성이 우수하지 않으며, 단결정의 크기 조절이 어려워 실제 소자 적용에 한계가 있음. 더욱이 페로브스카이트 내부에서 이온의 이동은 내부 전기장 변화를 일으켜 광전자 이동 현상에 영향을 주며, 명확한 소자 기작 해석이 어려움.
● 본 연구에서는 구조적 안정성이 향상된 신규 페로브스카이트 단결정을 박막형 대면적으로 제작하고, 단결정 내 이온 이동현상과 광전자 이동현상의 상관관계 규명함

□ 연구 목표대비 연구결과
● 신규 페로브스카이트 단결정 합성 (달성도 100%)
- 혼합 조성의 비율을 조절하여 Iodide 와 Bromide 기반의 페로브스카이트 씨드 단결정 합성 성공
● 대면적 페로브스카이트 단결정 제작 (달성도 100%)
- 페로브스카이트 씨드를 통해, 프리스탠딩 공법과 캐비티 공법을 이용하여, 캐비티의 사이즈, 임계 성장 온도 제어, 페로브스카이트 전구체 농도 제어를 통해, 결정면을 선택적으로 제어한 대면적 박막형 단결정 제작
● 신규 분광분석법 정립 (달성도 100%)
- 기존 연속 전압 인가 방식이 가져오는 이동성 이온의 지속적 이동과 이로 인한 이온집적으로 광전자 이동현상 규명의 난해함을 없애고자, 이온의 이동 시간을 밝히고 이온의 이동시간 보다 짧은 펄스 전압 인가 방식으로 전류-전압 곡선을 측정하는 신규 분광분석법 정립
● 광전자 이동현상 규명 (달성도 100%)
- 펄스 전압 인가 방법으로 이동성 이온의 전기장 하에 이동을 최소화 후, 온도 제어하에서, 광전자의 이동을 관찰하여, 이온의 영향이 없는 상태에서 광전자의 온도의존적 이동도 증가 현상 규명

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
● 연구개발결과의 중요성
- 학문적 측면 : 에너지 소재의 이해를 통한 신뢰도 높은 광전 특성의 제공으로 신규 에너지 소재의 설계 및 합성 정보 제공. 다양한 에너지 소재 특성 분석 및 소자 구조 작동 원리 해석에 적용 가능한 광물리학 분석 원천 기술 확보함.
- 국제적 연구 교류 확대 및 연구 역량 확보 : 본 연구결과를 중심으로 국내 2건, 국외 2건의 공동연구 진행 중. 특히 본 연구의 결과를 활용하여, 호주 퀸즈랜드 대학과 공동연구 논문 게재 (Adv. Func. Mater. 2021, online published (in-press))
- 경제산업적 측면 : 광전 특성의 명확한 이해와 그 정보제공을 통해 적합한 소재 선정 및 소자 공정의 시간 및 비용을 상당히 절감.
● 연구개발성과의 관리 및 활용 계획
- 성과 관리 추진 체계 : 조성 제어를 통한 신규 페로브스카이트 소재의 지속적 개발 및 광전자 이동현상 규명을 위한 신규 분광분석법 개발 추진
- 연구개발 성과의 활용분야 및 활용방안 : 페로브스카이트 소재의 우수한 광전자 이동 현상과 특히 단결정의 절대 이동도 특성을 활용하여 광센서 분야에 활용이 예상
- 타 연구에의 응용 및 기술이전 : 본 연구과제에서 개발된 펄스형 전압 인가 방식을 다양한 연구 분야에 적용하기 위해 분광분석 장비 기업과 기술 이전을 모색 중.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 목적 ... 4
• 2) 연구의 필요성 ... 4
• 3) 연구 가설의 도출 (Motivation) ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 7
• 1) 단결정의 합성 ... 7
• 2) 대면적 단결정 제작 ... 8
• 3) 광전자 이동현상 규명 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 1) 학문적 측면 ... 13
• 2) 국제적 연구 교류 확대 및 연구 역량 확보 ... 13
• 3) 경제산업적 측면 ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 참고문헌 ... 14
• 붙임1 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 붙임2 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 17
• 끝페이지 ... 23