Cited time in webofscience Cited time in scopus

Full metadata record

DC Field Value Language
dc.contributor.advisor 이종수 -
dc.contributor.author Tatachari Santhanagopalan Shridharan -
dc.date.accessioned 2020-06-22T16:02:32Z -
dc.date.available 2020-06-22T16:02:32Z -
dc.date.issued 2020 -
dc.identifier.uri http://dgist.dcollection.net/common/orgView/200000284744 en_US
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/20.500.11750/11997 -
dc.description Solar cells , Photodetector -
dc.description.abstract Colloidal quantum dots of lead halide perovskites (PQDs) have drawn much attention in the field of various optoelectronic applications such as solar cells, lasers and light emitting diodes (LEDs) due to their size- and composition-dependent optical bandgaps (Eg), high absorption coefficient, defect tolerance band structure and narrow band emission. Various PQDs such as CsPbI3, FAPbI3, and Cs1-xFAxPbI3 have been largely used as a photovoltaic absorber in room-temperature and solution-processed thin film solar cells because of the use of pre-crystallized PQDs while fabricating the PQD thin films, which lead to the absence of thermal an-nealing process normally used in conventional perovskite thin film approach. For analysing the charge transport properties, the PQDs could be employed on photodetectors. Because of low trap density, long carrier life time and diffusion length, PQDs are an ideal material to improve the performance of the photodetectors. PQDs are used a semiconducting material in the photodetector which absorbs the incident photon and gener-ate the electron-hole pair. Photocurrent is generated as result of extraction of the charge carries with the ap-plication of external or build-in electric field. In particular, transistor-type photodetector is used, as the pho-toresponsivity of the material increases without the loss of response speed. During the operation of the device, the high mobility of the material is obtained through the accumulation of charge carriers across the channel. Also, due to the reduced recombination rate of the photogenerated electron-hole pair, the carrier life time is increased.

In this work, we introduce a strategy to improve the inherent charge transporting of the PQDs thin film by selective removal of anionic oleates and cationic oleylammonium. First, to study on the optical properties of the PQDs, CsPbI3 and FAPbI3 are synThesesed through hot injection method. The A-site interplay between the CsPbI3 and FAPbI3 leads to the formation of Cs1-xFAxPbI3 through controlled cation exchange reaction. Also, since the amount of ligands bound to each PQDs varies after the synTheses, the removal and replacement of the surface passivating long chain ligands with a short chain ligand through ligand exchange mechanism im-proves the coupling between the quantum dots. Furthermore, to study the inherent charge transport mecha-nism, incorporating the PQDs in transistor-type photodetector lead to many significant observations.
-
dc.description.statementofresponsibility open -
dc.description.tableofcontents Abstract v
List of contents vi-vii
List of figures viii

Ⅰ. Part 1 SynTheses of Bandgap Tunable Perovskite Quantum Dots 1
1. Introduction 2
1.1 Perovskite Crystal Structure 2
1.2 Solution Processing of Perovskites 4
2. Experimental Section 9
2.1 SynTheses of Cs-Oleate Precursor 9
2.2 SynTheses of FA-Oleate Precursor 9
2.3 SynTheses of CsPbI3 10
2.4 SynTheses of FAPbI3 11
2.5 SynTheses of FA1-xCsxPbI3 12
3. Characterization 13
3.1 UV-Vis Spectroscopy 13
3.2 Photoluminascence spectroscopy 13
3.3 TRPL spectroscopy 13
3.4 X-Ray Diffraction 13
3.5 Transmission Electron microscopy 13
3.6 FTIR spectroscopy 14
4. Results and Discussion 15
IⅠ. Part 2 Application of PQDs in Photodetector 25
1. Introduction 25
2. Device Fabrication 28
3. Results and Discussion 30
4. Conclusion 30
References 35
-
dc.format.extent 40 -
dc.language eng -
dc.publisher DGIST -
dc.source /home/dspace/dspace53/upload/200000284744.pdf -
dc.title Band-Gap Tunable Colloidal Perovskite Nanocrystals Functionalized with Formamidinium Cation for Photodetector Application -
dc.type Thesis -
dc.identifier.doi 10.22677/Theses.200000284744 -
dc.description.alternativeAbstract 할로겐화 페로브스카이트의 콜로이드 양자점 (PQD)은 태양전지, 레이저 및 발광다이오드 (LED)와 같은 다양한 광전자 분야에서 크기 및 구성 의존 광학 밴드갭 (Eg), 흡광 계수, defect tol-erance밴드 구조 및 좁은 밴드 방출과 같은 많은 장점으로 인해 관심을 받고 있습니다. PQD 박막을 제조할 때, 사전에 결정화된 PQD를 사용하고, 이는 기존 페로브스카이트 박막 제조에 필요한 열 처리가 필요하지 않기 때문에, CsPbI3, FAPbI3 및 Cs1-xFAxPbI3와 같은 PQD는 상온 및 용액공정 박막 태양전지에서 광-흡수제로 이용되어 왔습니다. 또한, 전하 수송 특성을 분석하기 위해, PQD는 광 검출기에 사용될 수 있습니다. 낮은 트랩 밀도, 긴 캐리어 수명 및 확산 길이로 인해 PQD는 광 검출기의 성능을 향상시키는데 이상적인 재료입니다. 또한, PQD는 입사광을 흡수하고 전자-정공쌍을 생성하는 광 검출기 내의 반도체 물질로 사용됩니다. 광전류는 외부 혹은 build-in전기장의 적용으로 전하 운반체를 추출한 결과로 생성됩니다. 특히, 물질의 광-투과성이 응답속도 손실 없이 증가하기 때문에 트랜지스터형 광 검출기가 사용될 수 있습니다. 소자 구동중, 전하 캐리어의 축적을 통해 높은 이동도가 얻어집니다. 또한, 광생성 전자-정공쌍의 감소된 재결합 속도로 인해, 캐리어 수명 시간이 증가됩니다.
본 연구는 음이온성 올레이트와 양이온성 올레일암모늄을 선택적으로 제거하여 PQDs 박막의 고유 전하 수송을 향상시키는 전략을 소개합니다. 먼저, PQD의 광학적 특성을 연구하기 위해, CsPbI3 및 FAPbI3는 열 주입 방법을 통해 합성되었습니다. CsPbI3과 FAPbI3 사이의 A-사이트 상호작용은 조절된 양이온 교환 반응을 통해 Cs1-xFAxPbI3의 형성을 유도합니다. 또한, 합성 후 각각의 PQD에 결합된 리간드의 양이 다르기 때문에, 표면에 흡착된 긴 체인 리간드를 짧은 체인 리간드로 제거 및 대체하는 것은 양자점 사이의 커플 링을 향상시킵니다. 또한, 고유 전하 수송 메커니즘을 연구하기 위해, 트랜지스터 타입 광 검출기에 PQD를 적용하는 것은 중요한 관찰로 이어질 수 있습니다.
-
dc.description.degree Master -
dc.contributor.department Energy Science&Engineering -
dc.contributor.coadvisor Younghoon Kim -
dc.date.awarded 2020-02 -
dc.publisher.location Daegu -
dc.description.database dCollection -
dc.citation XT.EM 타88 202002 -
dc.date.accepted 2020-01-20 -
dc.contributor.alternativeDepartment 에너지공학전공 -
dc.contributor.affiliatedAuthor Kim, Younghoon -
dc.contributor.affiliatedAuthor Shridharan, Tatachari Santhanagopalan -
dc.contributor.affiliatedAuthor Lee, Jong-Soo -
dc.contributor.alternativeName 김영훈 -
dc.contributor.alternativeName Jong-Soo Lee -
dc.contributor.alternativeName 타타차리 산타나고팔란 시리드라한 -
Files in This Item:
200000284744.pdf

200000284744.pdf

기타 데이터 / 2.63 MB / Adobe PDF download
Appears in Collections:
Department of Energy Science and Engineering Theses Master

qrcode

  • twitter
  • facebook
  • mendeley

Items in Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.

BROWSE