유기-무기 금속 할라이드 퍼ovskite(OMHPs)는 고효율 태양전지, 포토디텍터, 발광다이오드 및 센서에 적합한 유망한 능동 재료이다. 본 연구에서는 광학 분석을 위한 하이브리드 기상-용액(hybrid vapor-solution) 방법과 포토디텍터를 위한 반용매(anti-solvent) 용액 방법을 사용하여 메틸암모늄 납 요오드화물(MAPbI3) 박막 시트(thin sheets, TSs)를 합성하였다. π-공액 폴리에lectrolyte(π-CPE)인 poly(9,9-bis(4′-sulfonatobutyl)fluorene-alt-1,4-phenylene) potassium(FPS-K)을 MAPbI3 TS 위에 스핀 코팅하고, 기능화된 금 나노입자(Au-NPs)를 하이브리드화하였다. 레이저 공초점 현미경(laser confocal microscope) 광발광(PL) 강도는 Au-NPs/FPS-K와의 하이브리드화 이후 현저하게 증가하였는데, 이는 FPS-K의 패시베이팅(passivating) 효과와 Au-NPs와의 국소 표면 플라즈몬 공명(local surface plasmon resonance, LSPR) 결합에 의해 추가적인 광 여기 전하가 생성되기 때문이다. 이러한 결과는 시간분해 PL 감쇠(time-resolved PL decay) 곡선에서 측정한 엑시톤 수명의 변화로 뒷받침되었다. MAPbI3 포토디텍터의 광전류는 Au-NPs/FPS-K 하이브리드화에 의해 최대 1.1 × 104배까지 증가하였으며, 광응답도(photoresponsivity, R)와 광검출성(photodetectivity, D*)은 각각 70배 및 13배 증가하였다. Au-NPs/FPS-K/MAPbI3 포토디텍터에서 측정된 최고 D*는 735 nm 여기 조건에서 7.5 × 1010 Jones였다. 또한 MAPbI3 포토디텍터의 R 및 D*에 대한 출력(power) 및 파장(wavelength) 의존성은 Au-NPs/FPS-K 하이브리드에 의해 유의하게 향상되었다. 이러한 결과는 π-CPE 층과의 LSPR 결합을 활용한 고성능 페로브스카이트 포토디텍터 개발을 지지한다.

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