맞춤형 광학 쌍극자를 지닌 지향성 페로브스카이트 나노시트의 현장 형성으로 순수 적색 LED에서 >30% EQE 달성

용액 공정 페로브스카이트 필름에 결정학적 제어를 통합하는 것은 효과적인 광방출을 위해 여전히 어려운 과제인데, 무질서한 광학 쌍극자는 근본적으로 광자 추출을 제한하며, 이는 고전 및 양자 평면 광전자 장치를 모두 제약하는 병목 현상입니다. 본 연구에서는 리간드 조절된 결정화를 통해 필름 내 지향성 준2D 페로브스카이트 나노시트가 현장에서 형성되도록 하는 전략을 개발하여 이 문제를 해결하였습니다. 리간드의 입체 장애 및 π-π 상호작용을 설계하고 조율함으로써 결정화 동역학을 조절하여 기존의 등방성 필름과 비교해 향상된 수평 전이 쌍극자 모멘트 방향성을 보이는 규칙적인 면방향 나노시트를 얻었습니다. 현장 건축학적 제어는 광발광 양자 수율을 90% 이상으로, 그리고 운반자 이동도를 3D 페로브스카이트 수준과 견줄 만하게 높였습니다. 이들 시너지 효과로 인해, 635 nm에서 순수 적색 방출을 갖는 페로브스카이트 발광 다이오드(PeLED)는 외부 양자 효율(EQE) 31.2%를 달성하여 다른 순수 적색 PeLED와 비교해 우수한 성능을 보였습니다. 동시에, 현장 나노시트 PeLED는 최고 광휘도 및 작동 안정성 면에서도 크게 개선되었습니다.