성균관대·포항공대·DGIST 공동 연구팀, 페로브스카이트 나노결정 개발

고온·수분에 강한 페로브스카이트 나노결정

디스플레이 상용화 가능성 열려

왼쪽부터 노용영 포항공대 교수, 이보람 성균관대 교수, 최종민 DGIST 교수, 이동현 포항공대 학생, 정우현 성균관대 박사 (사진=성균관대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]문효민 인턴 기자 = 성균관대(총장 유지범)는 이보람 신소재공학부 교수 연구팀이 노용영 포항공대 화학공학과 교수 연구팀, 최종민 DGIST 에너지공학과 교수 연구팀과 함께 외부 환경에 강한 코어쉘 구조의 페로브스카이트 나노결정 기반 발광소자를 개발했다고 29일 밝혔다.

페로브스카이트 나노결정은 높은 광 발광 효율, 매우 낮은 발광 파장의 반치전폭에 따른 고색순도 등 우수한 광전자 특성을 지니고 있어 차세대 발광 다이오드, 태양전지, 광 검출기 등 다양한 광전자 소자 연구에서 주목받는 소재다.

기존 페로브스카이트 나노결정은 공기 중 수분과 산소에 노출되면 소재의 안정성이 저하되는 한계가 있었다.

이러한 불안정성은 페로브스카이트 나노결정을 광전자 소자로 상용화하는 데 큰 걸림돌이 돼왔다고 성균관대는 전했다.

이에 공동 연구팀은 페로브스카이트 나노결정 표면의 결함을 효과적으로 제거하고 나노결정 표면을 황화아연 껍질로 보호하는 코어쉘 구조를 도입해 합성 기술을 개발했다.

이를 통해 제작된 코어쉘 구조의 페로브스카이트 나노결정은 외부 수분과 고온에서도 발광 효율이 유지되는 안정성을 확보했다.

이러한 구조는 실제 발광소자에 적용 가능성을 열어 페로브스카이트 기반 소자의 상용화를 앞당길 수 있는 중요한 연구라고 성균관대는 평가했다.

해당 연구는 한국연구재단 중견연구사업, 차세대지능형반도체기술 개발사업, 우수연구자교류지원사업, 디지스트 창의도전연구과제 지원을 받아 수행됐다.

연구 결과는 국제 학술지 'ACS Energy Letters'에 지난 16일자 게재됐다.


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