페로브스카이트 양자점 발광 다이오드는 매우 발전 가능성이 있는 신형 디스플레이 기술입니다. 전무기 CsPbX₃ (X=Cl, Br, I) 페로브스카이트 양자점은 우수한 광전 성능을 지니고 있지만, CsPbX₃ 양자점을 합성할 때 종종 올레산(OA) 및 올레일아민(OAm)과 같은 리간드의 참여가 필요하며, 이들 리간드와 양자점 사이의 동적 결합 방식으로 인해 리간드가 양자점 표면에서 쉽게 떨어져 양자점의 불안정성이 유발됩니다. 또한 올레산과 올레일아민의 절연 특성은 발광 다이오드 내 전하 운반자의 이동을 방해하고 소자의 성능을 악화시킵니다. 이에 본 논문은 CsPbBr₃ 양자점을 연구 대상으로 하여, 짧은 사슬 리간드인 2-헥실데카노산(DA)으로 긴 사슬 OA 리간드를 부분 대체하여, 다양한 DA/OA 몰비가 CsPbBr₃ 양자점의 광학적 특성에 미치는 영향을 체계적으로 탐구하였습니다. 결과적으로 DA로 수정된 CsPbBr₃ 양자점은 최대 88.64%의 광발광 양자 효율을 나타냈습니다. 이후 최적화된 CsPbBr₃ 양자점을 전액 용액 공정으로 제조된 발광 다이오드에 적용하였으며, 소자의 최대 밝기와 최대 외부 양자 효율은 각각 9 cd·m^-2 및 0.04%에서 155 cd·m^-2 및 0.14%로 향상되었습니다. 이어서 페로브스카이트 발광층과 정공 수송층 사이의 에너지 준위 매칭을 최적화함으로써 소자의 밝기와 외부 양자 효율을 각각 436 cd·m^-2 및 0.20%까지 추가로 향상시켰습니다.

CsPbBr₃ 양자점; 신형 디스플레이 기술; 발광 다이오드; 리간드 치환; 전액 용액 공정