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시스템반도체학부 조상은 교수 연구팀, 차세대 원형편광발광 반도체소재 개발

등록일 2025.09.29. 조회 294

- 비카이랄 페로브스카이트 나노결정 기반 안정적 원형편광발광 소재 개발
- 차세대 광전자·반도체 융합 소자 응용 가능성 제시
- 국제 학술지 「Advanced Functional Materials」 게재 (IF=19.1)

 

왼쪽부터 조상은 교수, 아타누자나 교수, 데블리다나스 박사과정

▲ 왼쪽부터 시스템반도체학부 조상은 교수, 아타누자나 교수, 데블리나다스 박사과정


동국대학교 시스템반도체학부 조상은 교수 연구팀은 비카이랄(achiral) 페로브스카이트 나노결정에서 안정적이고 전 가시광 영역에서 발광이 가능한 원형편광발광(Circularly Polarized Luminescence, 이하 CPL) 소재를 구현하는 데 성공했다.

 

이번 연구 성과는 “Ultrastable Perovskite Encased in a Helical Cage for Tunable Full-Color Mirror-Image Circularly Polarized Luminescence”라는 제목으로, 국제 저명 학술지 『Advanced Functional Materials (IF=19.1)』 온라인에 게재됐으며, 11월호에 출판될 예정이다.

 

연구팀은 고분자-캡핑 PNC 복합체를 개발했으며, 2차원 ZrH₂P₂O₈ 나노시트를 활용한 새로운 표면 흡착·이온 교환 전략을 적용해 기존 소재의 낮은 발광 효율과 불안정성을 동시에 극복했다. 그 결과, 나노결정 복합체는 광발광 양자효율(PLQY)을 기존 30.9%에서 88.57%로 크게 향상시켰다.

 

또한, 연구팀은 안정화된 나노결정을 카이랄 고분자 매트릭스에 삽입해 용액과 고체 상태 모두에서 뚜렷한 거울상 원형편광발광 신호를 구현했다. 이는 비카이랄 소재에 강한 원형편광 특성을 부여한 손꼽히는 사례로, 차세대 디스플레이, 양자 통신, 광 기반 메모리, 바이오 이미징 등 다양한 광전자 소자 응용 가능성을 제시했다.

 

조상은 교수는 “이번 연구는 비카이랄 페로브스카이트 나노결정에서도 안정적이고 효율적인 CPL 특성을 구현할 수 있음을 입증한 성과”라며, “안정성과 발광 효율을 동시에 갖춘 CPL 소재로서 차세대 광전자·반도체 융합 기술 개발에 크게 기여할 것”이라고 기대감을 전했다.

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