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저널 머터리얼스 투데이 (Materials Today, 'Electric-field effect on photoluminescence of lead-halide perovskites')에서 러트거즈 (Rutgers) 대학이 주도한 연구에 따르면 과학자들은 특이한 결정 반도체에 의해 방출되는 빛을 제어하는 새로운 방법을 발견하여 보다 효율적인 태양 전지 및 기타 전자 기술 발전으로 이어질 수 있다고 밝혔다. 그들의 발견은 인터로킹 (interlocking) 유기 및 무기 물질로 구성된 하이브리드 페로브스카이트 (hybrid perovskites)라고 불리는 결정체를 포함하며, 태양 전지에 사용하기에 큰 가능성을 보였다. 또한 이 발견은 빛에 의해 활성화되는 새로운 전자 디스플레이, 센서 및 기타 장치를 이끌어 낼 수 있으며, 빛을 이용하는 광전자 공학의 제조에 저렴한 비용으로 효율성을 높일 수 있다. 연구팀은 페로브스카이트가 레이저에 의해 여기될 때 방출되는 빛 (광 발광이라고 함)을 제어하는 새로운 방법을 발견했다. 하이브리드 페로브스카이트 결정에 의해 방출되는 광의 강도는 결정 표면상의 전극에 인가된 전압을 조정함으로써 간단하게 100 배까지 증가될 수 있다. 이 결과는 물질의 광 발광이 전압으로 광범위하게 가역적으로 제어되는 최초의 사례라고 수석 저자인 비탈리 포자로프 (Vitaly Podzorov) 물리 천문학부교수가 말했다. 이전에는 광 발광의 강도를 변경하기 위해 온도를 변경하거나 결정에 막대한 압력을 가해야 했기 때문에 번거롭고 비용이 많이 든다. 하지만 이 연구로 인해 상온의 소형 전자 장치 안에서 간단하게 처리할 수 있다. 이러한 페로브스카이트와 같은 반도체는 전기 및 비도 전성 절연체를 수행하는 금속 사이의 특성을 가지고 있다. 이들의 전도도는 매우 광범위하게 조정할 수 있어 모든 현대 전자 제품에 없어서는 안될 필수 요소이다. 스마트 폰, 메모리 스틱, 강력한 전기 통신 및 인터넷, 고해상도 카메라 또는 슈퍼 컴퓨터와 같은 오늘날 우리가 즐기는 멋진 현대 전자 장치 및 기술은 반도체 물리학에 대한 수십 년의 계속적인 연구로 인해 가능 해졌다. 광 발광을 이해하는 것은 태양 전지, LED 조명 및 광 센서를 포함하여 빛을 제어, 생성 또는 탐지하는 장치를 설계하는데 중요하다. 과학자들은 결정 결함이 빛의 방출을 줄이고 전압을 가하면 광 발광의 강도를 회복시킨다는 것을 발견했다. 하이브리드 페로브스카이트는 표준 상업용 실리콘 기반 태양 전지보다 효율적이고 훨씬 쉽고 저렴하다. 이 연구는 널리 사용되는 데 도움이 될 수 있다. 중요한 다음 단계는 여러 유형의 페로브스카이트 물질을 조사하는 것이고, 광 발광이보다 넓은 범위의 세기 또는 더 작은 전압으로 제어될 수 있는 더 우수하고 보다 효율적인 재료로 이어질 수 있다. |
