CH3NH3PbI3–xClx 페로브스카이트 표면 전자적 특성에 대한 물, 산소 및 공기 노출의 효과

초록 하이브리드 페로브스카이트 재료의 안정성과 높은 표면 특성 재현 가능성은 현재 연구의 중요한 주제입니다. 일반적인 장치 제작 및 작동 조건에서 경험하는 물, 산소 및 공기 노출이 용액 처리된 CH3NH3PbI3–xClx 페로브스카이트 박막의 표면 전자적 특성, 그리고 이후 다른 재료와 형성된 계면에 미치는 영향을 이해하기 위해 포괄적인 광전자 분광학 연구가 수행되었습니다. 순수한 산소 노출은 일반적으로 관찰되는 뚜렷한 n형 표면 특성을 감소시키는 반면, 순수한 물 노출은 이를 증가시킵니다. 매우 낮은 물의 부분 압력, 예를 들어, 불활성 가스 글러브 박스 및 10−6 mbar의 고진공 상태에서 발생하는 경우, 물의 물리 흡착으로 인해 페로브스카이트의 일함수가 감소하며, 이는 초고진공 상태에서 온도 50 °C까지의 부드러운 어닐링 후 완전히 되돌릴 수 있습니다. 주변 공기에 노출되면 산소의 영향이 물의 영향보다 우세해지며, 페로브스카이트는 페르미 수준이 중간갭쪽으로 0.6 eV 이동하면서 n형 특성이 감소합니다. 이 결과는 페로브스카이트에 대해 보고된 표면 전자적 특성의 변화를 이해하는 데 도움을 주며, 이는 장치 내 이종접합에서 에너지 수준 정렬에 영향을 미칩니다. 향후 연구를 위해서는 엄격한 환경 조절의 중요성이 강조됩니다.