페로브스카이트 발광다이오드(PeLEDs)는 고유한 광전자 특성으로 인해 차세대 디스플레이 기술을 위한 유망한 플랫폼을 제공한다. 진공 증착은 상용화를 위해 요구되는 확장성과 균일성을 제공함에도 불구하고, 진공 증착된 PeLED는 일반적으로 용액 공정 기반 소자에 비해 낮은 외부 양자 효율(EQE)을 나타낸다. 이 문제를 해결하기 위해서는 전하 가둠(carrier confinement)을 구현하고 비복사 재결합(non-radiative recombination)을 억제하기 위한 혁신적인 전략이 필요하다. 본 연구에서는 조절된 공증착(controlled co-evaporation)을 통해, 넓은 밴드갭의 Cs₄PbBr₆ 매트릭스 내에 삽입된 Cs_1−xMA_xPbBr₃ 나노결정(NC; MA = 메틸암모늄)을 정밀한 조성 조절로 제조하여 고효율 진공 증착 PeLED를 구현하였다. MABr에 PbBr₂를 소량 첨가하면 후자의 증발 안정성뿐 아니라 결과 박막의 균일성이 크게 향상되며, 그 결과 Cs_1−xMA_xPbBr₃ NC의 제어된 성장이 가능해진다. 생성된 Cs_1−xMA_xPbBr₃/Cs₄PbBr₆ 나노구조에서 MA 함량(x)은 잔류 기체 분석기(residual gas analyzer)를 사용하여 정밀하게 조절하고 in situ로 모니터링한다. 최적의 x 값(0.19)에서, MA 무첨가 소자 대비 1.9배에 달하는 괄목할 만한 EQE 향상을 달성하였다. 이러한 향상은 MA 양이온의 제어된 도입에 기인하며, 그로 인해 평균 NC 크기와 입자 간 간격이 증가한다. 구조적 변화는 발광(photoluminescence) 강도를 증대시키고 여기자(exciton) 감쇠 수명을 연장하여, 표면 결함과 관련된 비복사 재결합 경로가 억제됨을 시사한다.

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