| 학회 | 한국재료학회 |
| 학술대회 | 2017년 가을 (11/15 ~ 11/17, 경주 현대호텔) |
| 권호 | 23권 2호 |
| 발표분야 | F. 광기능/디스플레이 재료 분과 |
| 제목 | ZnO/PMMA 전하수송층을 이용한 MAPbBr3 기반 고성능 perovskite 발광 다이오드 (High performance green light-emitting diode based on MAPbBr3 by using ZnO/PMMA charge transport layer) |
| 초록 | 유·무기 복합 페로브스카이트 (organic-inorganic hybrid perovskite)는 높은 전하 운반 능력 및 가시광영역의 흡광도로 인해 태양전지로 응용이 가능하며, 일반적인 발광다이오드 (light-emitting diode, LED)와 유기발광다이오드 (organic LED, OLED)에 사용하는 소재보다 저비용으로 높은 색순도 구현이 가능하기 때문에 차세대 광전소자로 각광받는다. 그러나, perovskite는 수분에 노출되면 쉽게 열화되어 장시간 사용이 불가능하기 때문에 봉지 (encapsulation) 공정이 필수적이다. 본 연구에서는 가시광에서 높은 투과도를 나타내고 내후성이 우수한 poly(methyl methacrylate) (PMMA)를 perovskite 위에 코팅하여 대기중의 수분 침투를 방지하였다. 또한, 절연체인 PMMA로 인한 전하 주입 효율 감소를 방지하기 위하여 반도체인 산화아연 (zinc oxide, ZnO) 나노 파티클 (nano particle, NP)을 합성하여 PMMA와 cathode 사이에 film의 형태로 삽입하였다. 이와 같이 제작된 ZnO/PMMA는 전하수송층으로서 perovskite LED (PeLED)에 적용되었다. Perovskite LED (PeLED) 제작을 위하여 methylammonium lead bromide (MAPbBr3)를 녹색광원으로 사용하였으며, PMMA의 용매로는 perovskite 전구체 용액의 anti-solvent인 toluene을 사용하였다. 소자 제작에 사용된 perovskite, PMMA 및 ZnO NPs의 결정학적 특성은 X-ray 회절법 (XRD)를 통해 평가하였으며, 광학적 특성은 ultraviolet-visible spectrophotometer (UV-vis-NIR) 및 photoluminescence (PL) 측정으로 확인하였다. Perovskite film 및 ZnO NPs의 형상은 각각 scanning electron microscope (SEM) 및 transmission electron microscope (TEM)을 이용해 확인하였으며, PMMA 및 ZnO/PMMA의 표면 거칠기는 atomic force microscopy (AFM)으로 평가하였다. 최종적으로 제작된 PeLED의 전기적·광학적 특성은 전류-전압 (I-V) 측정 및 electroluminescence (EL) 측정, 그리고 luminance meter를 이용한 광도 (luminous intensity) 및 색역 (color gamut) 확인을 통해 평가하였다. 또한, PMMA 사용에 따른 perovskite film의 습도에 의한 열화정도를 평가하였으며, ZnO/PMMA 전하수송층에 의한 PeLED의 발광효율 특성을 확인하였다. |
| 저자 | 김윤철, 조성래, 백성두, 명재민 |
| 소속 | 연세대 |
| 키워드 | methylammonium lead bromide (MAPbBr<SUB>3</SUB>); perovskite light-emitting diode (PeLED); poly(methyl methacrylate) (PMMA); zinc oxide (ZnO) |
