화학공학소재연구정보센터
학회 한국재료학회
학술대회 2021년 봄 (05/12 ~ 05/14, 광주 김대중컨벤션센터)
권호 27권 1호
발표분야 F. 광기능/디스플레이 재료 분과
제목 GO 첨가에 따른 CsPbBr3 나노입자의 형상 및 특성 변화에 대한 연구
초록 무기 세슘 납 할라이드 (CsPbX3, X = Cl, Br, I) 페로브스카이트 나노 결정은 높은 발광 양자 수율(PLQY), 조절 가능한 발광, 높은 색 선명도를 나타내는 좁은 발광 선폭 등과 같은 훌륭한 광학적 특성으로 인해 매력적인 재료로 주목받고 있다 [1]. 그러나 액상공정에 의해 합성된 CsPbBr3 나노 결정은 본질적으로 불안정하여 주변 환경 조건에서 산화되기 쉬우며, 표면 리간드의 패시베이션으로 인하여 광전자 소자 응용 측면에서 보았을 때 전하 이동성이 저하된다는 한계점을 가진다. 이에 비해 그래핀은 뛰어난 전하 이동성(>15,000 cm·V-1·s-1), 광범위한 스펙트럼 대역폭, 우수한 안정성을 갖는다. 본 연구에서는 GO(Graphene oxide)가 페로브스카이트 나노 결정의 형상 및 특성에 미치는 영향에 대해 보고한다. GO를 페로브스카이트 합성 과정에서 첨가하면 GO의 산소 작용기가 페로브스카이트 표면 리간드와 결합을 통해 전하이동을 향상시킬 수 있다. 자기조립된 CsPbBr3 나노 플레이트는 PbBr2 반응물질에 GO를 추가함으로써 그래핀 격자 표면에서 관찰되었다. 전형적인 CsPbBr3 나노 결정의 발광 스펙트럼은 500 nm 근처에서 단일 피크를 보였으며, CsPbBr3-GO 복합재료는 ~455 nm에서 추가 피크가 나타났다. 파란색 광 방출은 quantum confinement 효과로 이어지는 3~4 nm 두께의 나노 플레이트에서 비롯되었을 것이라고 예상한다 [2]. 또한 그래핀 표면에서 나노 플레이트가 형성되는 메커니즘과 CsPbBr3-GO 기반 광전자 장치의 특성에 대해서도 논의할 것이다.

참고문헌  
[1] X. He, Y. Qiu and S. Yang, Adv. Mater., 29 (2017) 1700775.  
[2] Y. Bekenstein et al., J. Am. Chem. Soc., 137 (2015) 16008.

 
저자 이은영, 김판주, 류상완, 하준석, 이상현
소속 전남대
키워드 perovskite; graphene; quantum dot; quantum confinement effect
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