(범위: 90%-92%). 또한 시스템은 다중 락-인 검출 하에서 최대 2.5 kHz까지의 대역폭에서도 신뢰할 수 있는 동작을 보인다.

용액 공정으로 제조한 삼원 화합물 반도체 AgBiS2 콜로이드 양자점(CQD)은 무독성과 높은 흡수 계수(>10 6 cm −1 )로 인해 유망한 광흡수 소재이다. 그러나 삼원 화합물 CQD의 다면을 합리적으로 패시베이션(passivation)하고 안정적인 CQD 잉크를 제조하기 위한 전략은 아직 제안되지 않았다. 본 논문에서는 용액 상 리간드 교환 방법을 사용한 리간드 패시베이션 전략을 제안한다. 사중(quadruple) 리간드 앙상블을 사용하여 AgBiS2 CQD에 대한 다면 패시베이션과 매우 안정한 CQD 잉크를 시연한다. 밀도범함수이론 연구는 은 할라이드 패시베이션의 이차 양이온 흡착을 보여주며, 이는 리간드 앙상블의 상승적(synergistic) 패시베이션을 시사한다. 그 결과 CQD 고체에서 낮은 트랩(trap) 밀도가 형성되어, CQD 태양전지에서 전력 변환 효율이 53% 향상된 8.1%를 달성한다. 또한 제안된 소자는 보고된 모든 AgBiS2 소자 가운데 400 ns의 가장 빠른 응답 시간을 보이며, 무연(lead-free) 광전자공학에서의 효율적 적용 가능성을 입증한다.

불투명한 금속 전극을 사용하는 장치에 비해 Jones)

광전자소자 분야에서, 논문번호 2302579에서 Han Seul Kim, Se-Woong Baek 및 공저자들은 무독성 삼원화합물 AgBiS2 콜로이드 양자점(CQDs)을 위한 다면적 패시베이션(passivation) 전략을 제안하였다. 4중 리간드 앙상블은 안정적인 CQD 잉크 형성을 가능하게 하였고, CQD 고체의 트랩 밀도를 감소시켰다. 마지막으로, 고성능 납 프리(lead-free) 광전자소자가 시연되었으며, 최적 소자는 8.1%의 전력 변환 효율과 400 ns의 빠른 응답 시간을 달성하였다.

(범위: 90%-92%). 또한 시스템은 다중 락-인 검출 하에서 최대 2.5 kHz까지의 대역폭에서도 신뢰할 수 있는 동작을 보인다.

용액 공정으로 제조한 삼원 화합물 반도체 AgBiS2 콜로이드 양자점(CQD)은 무독성과 높은 흡수 계수(>10 6 cm −1 )로 인해 유망한 광흡수 소재이다. 그러나 삼원 화합물 CQD의 다면을 합리적으로 패시베이션(passivation)하고 안정적인 CQD 잉크를 제조하기 위한 전략은 아직 제안되지 않았다. 본 논문에서는 용액 상 리간드 교환 방법을 사용한 리간드 패시베이션 전략을 제안한다. 사중(quadruple) 리간드 앙상블을 사용하여 AgBiS2 CQD에 대한 다면 패시베이션과 매우 안정한 CQD 잉크를 시연한다. 밀도범함수이론 연구는 은 할라이드 패시베이션의 이차 양이온 흡착을 보여주며, 이는 리간드 앙상블의 상승적(synergistic) 패시베이션을 시사한다. 그 결과 CQD 고체에서 낮은 트랩(trap) 밀도가 형성되어, CQD 태양전지에서 전력 변환 효율이 53% 향상된 8.1%를 달성한다. 또한 제안된 소자는 보고된 모든 AgBiS2 소자 가운데 400 ns의 가장 빠른 응답 시간을 보이며, 무연(lead-free) 광전자공학에서의 효율적 적용 가능성을 입증한다.

불투명한 금속 전극을 사용하는 장치에 비해 Jones)

광전자소자 분야에서, 논문번호 2302579에서 Han Seul Kim, Se-Woong Baek 및 공저자들은 무독성 삼원화합물 AgBiS2 콜로이드 양자점(CQDs)을 위한 다면적 패시베이션(passivation) 전략을 제안하였다. 4중 리간드 앙상블은 안정적인 CQD 잉크 형성을 가능하게 하였고, CQD 고체의 트랩 밀도를 감소시켰다. 마지막으로, 고성능 납 프리(lead-free) 광전자소자가 시연되었으며, 최적 소자는 8.1%의 전력 변환 효율과 400 ns의 빠른 응답 시간을 달성하였다.

새로운 반도체 재료는 차세대 광전자 소자 개발에 적용할 수 있는 상당한 가능성을 보여준다. 특히 다중분광 이미징과 인지(cognition)를 포함한 다양한 응용에서 광대역 광 감지가 중요하다. 따라서 반도체의 물리적 성질을 조율하고, 이를 통해 효율적인 이종접합을 구축하는 일은 고성능 광검출 소자를 구현하기 위해 중요하다. 본 연구에서는 용액 기반 설파화(sulfurization)를 통해 고농도 p형의 콜로이드 양자점(CQD)을 합성하였다. 그 결과 입방체 형태의 CQD는 광대역 흡수와 강한 흡수성을 나타내며, 이를 통해 광대역 흡수가 가능함을 보여준다. 또한 p형 CQD와 n형 이황화텅스텐(W S2)을 이용하여 다차원 0D-2D 이종접합을 개발하였다. 이 효율적인 p-n 접합은 다양한 조명 조건에서 완전 자가구동 광 센서 및 포토트랜지스터로 구동된다. 자가구동 조건에서 CQD/WS2 이종접합 소자은 미가공(pristine) WS2에 비해 각각 440배와 200배 더 높은 감응도(responsivity)와 검출도(detectivity)를 나타낸다.

탠덤 촉매 구성은 CO 생산 층에 Cu 촉매를 결합함으로써 CO 2를 다탄소(C 2+ ) 생성물로 전기화학적으로 전환하는 효율을 향상시키는 효과적인 전략으로 부상해왔다. 수많은 촉매 조합이 성능 최적화를 위해 탐색되어 왔으나, 이러한 탠덤 구조의 촉매 층 내에서 바인더의 역할은 미세환경에 대한 중요한 영향에도 불구하고 상대적으로 과소평가되어 왔다. 그 결과 생성물 선택성이 현저히 달라지게 된다. 본 연구에서는 CO 생산 Ag 층을 Cu 층 위에 배치한 탠덤 전극을 제작하고, CO 2 전환 성능을 평가하되 C 2+ 생성에 대한 바인더 젖음성의 영향을 중심으로 분석하였다. 소수성 Cu 층은 친수성 대응체보다 우수하여, 더 높은 C 2+ 전환율과 전류 밀도를 보였다. 특히 소수성 Cu 기반 전극의 C 2+ /CO 비는 CO 생산 층의 바인더 젖음성에 따라 유의미하게 달라졌다. 최적 구성은 친수성 CO 생산 층과 소수성 Cu 층의 조합이었으며, 이때 C 2+ 부분 전류 밀도는 220 mA cm –2 로 가장 높았다. C 2+ /CO 비의 변화는 탠덤 전극 미세환경을 제어 방식으로 변형하여 확인한 바에 따르면, Cu 층 내에서 물의 접근성, 일차 양성자 공급원, 및 CO 활용도의 차이에 기인한다고 해석되었다. 이러한 결과는 CO 2-에서 C 2+로의 전환을 최적화하는 데 있어 바인더 젖음성이 핵심적인 역할을 함을 강조하며, CO 2 환원 반응 성능을 향상시키기 위한 실행 가능한 전략을 제공한다.

1550 nm에서 Jones는 38 ns의 빠른 응답 시간을 보였다.

단파장 적외선(SWIR) 기술에 대한 수요가 객체 인식 및 모니터링, 자율 시스템, 생체의학 영상과 같은 분야에서 증가함에 따라, 고성능이면서도 비용 효율적인 제조가 가능한 차세대 SWIR 광검출기에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재의 SWIR 광검출기는 인듐 갈륨 비소(indium gallium arsenide, InGaAs) 및 게르마늄(germanium, Ge)과 같은 에피택셜 반도체 재료가 주도하고 있으며, 이는 고가의 제조 공정을 필요로 한다. IV–VI, III–V 및 I–VI 재료에 기반한 콜로이드 양자점(colloidal quantum dots, CQDs)은 공정이 용이하면서도 비용 효율적인 대안을 제공한다. 이들의 크기 조절이 가능한 광학적 특성과 대면적 제조와의 호환성은 CQDs를 SWIR 광검출기용 상용화 가능한 플랫폼으로 만든다. CQD 기반 광검출기의 성능을 향상시키기 위해 CQD 합성, 리간드 교환, 소자 공학을 포함한 전체 제조 공정 전반에 대해 다양한 전략이 적용되어 왔다. 그 결과 CQD 기반 광검출기는 다중 스펙트럼 영상 및 비행시간(time-of-flight, ToF) 센서와 같은 시스템 규모 응용으로 점차 통합되고 있다. 본 총설은 재료 설계부터 소자 제조에 이르기까지 CQD 광검출기에서 이루어진 최근의 발전을 소개하고, IR 응용을 위한 과제와 전망을 논의한다.