초록 ▼

□ 연구개요
• 페로브스카이트 물질은 [MX₆]^4- 팔면체 구조의 연결 형태에 따라 0차원에서 3차원 구조로 분류되는데, 차원이 낮아질수록 엑시톤 결합 에너지는 증가하고 전기 전도도는 낮아지는 경향을 보임
• 다양한 차원의 페로브스카이트를 선택적으로 합성하는 기술을 개발함으로써, 원하는 응용 분야에 맞게 페로브스카이트를 개질할 수 있을 것으로 기대함
• 본 과제를 통해, 용액공정 기반 금속 할라이드 페로브스카이트의 차원 선택적 합성 및 박막화 기술을 개발하고 광전자소자(발광소자

□ 연구개요
• 페로브스카이트 물질은 [MX₆]^4- 팔면체 구조의 연결 형태에 따라 0차원에서 3차원 구조로 분류되는데, 차원이 낮아질수록 엑시톤 결합 에너지는 증가하고 전기 전도도는 낮아지는 경향을 보임
• 다양한 차원의 페로브스카이트를 선택적으로 합성하는 기술을 개발함으로써, 원하는 응용 분야에 맞게 페로브스카이트를 개질할 수 있을 것으로 기대함
• 본 과제를 통해, 용액공정 기반 금속 할라이드 페로브스카이트의 차원 선택적 합성 및 박막화 기술을 개발하고 광전자소자(발광소자)로의 적용을 통해 응용 가능성을 확인하고자 함

□ 연구 목표대비 연구결과
페로브스카이트 차원 선택적 합성법 개발
• 비용매의 유전율 차이를 이용한 페로브스카이트 차원 선택적 합성 기술 개발
- 비용매의 유전율이 3이하인 경우 0차원 페로브스카이트가, 유전율이 17이상인 경우 3차원 페로브스카이트가 선택적으로 합성됨을 확인
• 용액공정 기반 차원 선택적 박막 형성 기술 개발
- Spin-coating, chemical bath deposition(CBD) 방법을 이용하여 전구체 용액으로부터 직접 페로브스카이트 물질을 형성하는 1-step 박막 형성 기술 개발
- 나노입자를 합성하고, 합성된 나노입자 분산 용액을 기판 위에 도포하여 페로브 스카이트 물질을 형성하는 2-step 박막 형성 기술 개발

용액공정 기반 다양한 차원·조성의 물질 개발
• 차원 복합 페로브스카이트 발광소재 3종 개발
- quasi2D&3D 혼성 페로브스카이트 박막 형성 공정 개발
- CsPbBr₃&Cs₄PbBr₆ 혼성 발광소재 개발
- CsPbBr₃&PbS 혼성 발광소재 개발

합성된 물질의 특성 분석
• UV-Vis, PL, UPS, PL lifetime 분석을 통한 광학적 특성 및 밴드 구조 분석
• XRD, SEM, TEM, EDS 분석을 통한 물질의 성분 및 형상 분석

발광소자 제작 및 소자특성 분석
• 합성된 차원 복합 페로브스카이트 발광소재를 이용한 LED 소자 제작
• 소자성능 및 안정성 평가

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
연구개발성과의 활용계획
• 서로 다른 조성과 차원의 페로브스카이트 소재에 대한 심도있는 이해를 바탕으로 다양한 형태의 페로브스카이트 소재 합성 및 소자 적용을 통해 학문적으로 나아가야 할 방향 제시
• 개발된 페로브스카이트 소재는 추가 표면 개질 및 최적화 과정을 거쳐 미래 디스플레이 및 차세대 전자소자용 발광소재로 활용 예정

기대효과
• 페로브스카이트의 차원 선택적 합성 및 박막화 기술 개발은 발광소자뿐만 아니라 태양전지, 반도체 메모리 등 다양한 소자에 응용할 수 있는 기술적 파급력을 가질 것으로 기대됨
• 발광소자용 핵심소재 기술을 선점하고, 차원 및 조성 제어를 통해 원하는 응용에 맞게 페로브스카이트의 물성을 조절함으로써 큰 부가가치를 창출

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1-1. 연구의 개요 ... 4
• 1-2. 연구의 필요성 ... 4
• 1-3. 연차별 연구목표 및 연구내용 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 2-1. 1차년도 ... 6
• 2-2. 2차년도 ... 8
• 2-3. 3차년도 ... 11
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 17
• 3-1. 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 17
• 3-2. 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3-3. 목표 달성 수준 ... 17
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 5-1. 연구개발 성과의 활용방안 ... 18
• 5-2. 추가연구의 필요성 ... 18
• 5-3. 기대효과 ... 18
• 6. 참고문헌 ... 19
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 20
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 29