세계적 과학 학술지인 'Joule' 표지에 게재된 이보람 교수팀 논문. (사진=부경대 제공)

부산 국립부경대학교 이보람 교수 연구팀이 세계적 과학 학술지인 'Joule' (IF=46.048) 표지에 총설 논문을 게재해 주목받고 있다.

'Joule'은 'Nature', 'Science'와 함께 세계 3대 저널로 알려진 'Cell'의 자매지 가운데 피인용지수(IF)가 가장 높은 에너지 분야 저널이다.

이 저널의 2월 15일자 표지를 이보람 교수 연구팀의 총설 논문 'Passivation strategies for mitigating defect challenges in halide perovskite light-emitting diodes'가 장식했다.

연구팀은 부경대 이보람 교수, Xinyu Shen 박사, 서울대 강기훈 교수, 영국 케임브리지대 Richard H. Friend 교수, Samuele D. Stranks 교수, 옥스포드대 Henry J. Snaith 교수 등 석학들로 구성됐다.

연구팀은 이 논문에서 현재 페로브스카이트 발광 다이오드(LEDs) 연구에서 극복해야 할 문제점과 해결책을 제시하고, 고효율, 고안정성 페로브스카이트 LEDs의 개발 연구를 촉진하고 있다. 특히 기존에 보고된 다양한 결함 패시베이션 전략을 네 가지 기본 원칙(이온 결합/배위 결합/수소 결합/코어-쉘 구조)과 이들의 시너지 다중 조합을 통해 체계적으로 검토, 정리해 제시한다.

금속 할라이드 페로브스카이트(MHP)는 높은 색 순도와 높은 광발광 양자 수율로 차세대 디스플레이 응용 분야에서 큰 잠재력을 인정받는 소재다.

페로브스카이트 소재는 기존 반도체 소재에 비해 결함 내성이 높은 것으로 알려졌지만 실제로는 페로브스카이트 소재를 박막화하는 과정에서 다양한 결함들이 발생하고, 전하 수송층과 페로브스카이트 소재 사이의 이종 계면에서도 결함이 발생해 LEDs의 소자 성능을 저하하는 한계가 있다.

소자 성능 저하를 방지하기 위해 많은 연구진이 다양한 결함 패시베이션 전략을 통해 페로브스카이트 LEDs의 성능을 지속적으로 향상해왔으며, 현재 상용화에 가까운 최대 28.9%에 이르는 외부양자효율이 보고돼 있다.

이보람 교수는 "이 논문이 광전자 장치에 대한 페로브스카이트의 더 큰 잠재력을 발견할 수 있는 산·학계의 참고 자료가 될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 BrainLink 사업, 나노 및 소재기술개발사업, 신진연구, 중견연구, 중점연구소 등의 지원으로 수행됐다.