반도체 페로브스카이트의 안정성을 더 좋게 만들고 빛의 특성을 조절하는 것은 미래의 광전자기기에 중요한 역할을 합니다. 우리는 페로브스카이트와 금속-유기 골격체(MOF)를 섞어 만드는 페로브스카이트 양자점-MOF 복합체 구조를 제안합니다. 계면활성제를 사용하지 않고, 간단히 PbX2@MOF와 CsX 용액을 이용하여 페로브스카이트를 MOF 안에 직접 합성하였습니다. 이 방법은 할로겐 전구체를 조절하여 다양한 색을 발광하는 페로브스카이트 양자점을 만들 수 있게 되었습니다. 

유기 용매에서 CsPbBr3 및 Cs4PbBr6의 고순도 및 밀리미터 규모의 페로브스카이트 단결정을 제조하고 광전류 생성과 광발광(PL) 방출 간의 상관 관계를 연구를 진행하고 있습니다. 3D 페로브스카이트 구조를 가진 CsPbBr3 결정은 매우 민감한 광반응을 보였지만 PL 신호가 약했습니다. 반면에 저차원 페로브스카이트 구조를 가진 Cs4PbBr6 결정은 CsPbBr3보다 높은 PL 강도를 나타내었으며, 낮은 광전류를 생성했습니다. 이들 대조적인 광전기적 특성은 [PbBr6]4- 격자의 서로 다른 결정학적 구조로 설명되었습니다. 

페로브스카이트 태양전지는 태양전지의 한 종류로, 페로브스카이트 구조를 가진 물질을 광흡수층으로 사용하는 태양전지입니다. 페로브스카이트는 2012년 고체 태양전지에 처음으로 성공적으로 사용되었으며, 우수한 전기적, 광학적 특성으로 인해 차세대 태양전지의 핵심 소재로 주목받고 있습니다. 특히 용액 전온 공정으로 제작이 가능해서 제작 공정이 단순하고 적층형 태양전지 구조로 으용이 용이합니다. 페로브스카이트 태양전지는 24% 이상의 인증된 광전 변환 효율을 달성했지만, 대부분의 고성능 페로브스카이트 태양전지는 유독성 납 (Pb)을 기반으로 한 페로브스카이트를 사용합니다. 향후 상용화를 위해서는 납을 쓰지 않는 친환경 페로브스카이트 개발이 필수적입니다.

기존의 메모리에 대안인 저항 전환 메모리(ReRAM)는 고저항과 저저항 상태 사이를 전환하는데, 이는 셀 내의 두 전극을 연결하는 금속 필라멘트의 형성/용해로 구동된다. AgI은 잘 알려진 고체 전해질이지만, 불안한 광안정성과 낮은 전기 전도도로 인해 응용의 제약을 받고 있었다. 본 연구에서는 Cu로 치환된 β-AgI 시스템인 β-Ag0.7Cu0.3I 를 성공적으로 합성하고 이를 조절한 박막 소자를 제작하는 연구를 진행하고 있다. Cu 금속층이 AgI 얇은 막 위에 순차적으로 증착되어 Ag과의 산화/환원 반응에의해 유도된 것으로, Cu+ 양이 AgI와 solid solution을 이룬다. 금속 도핑을 통해서 β-AgI 기반 장치에 비해 높은 ON/OFF 비율 (∼104) 및 낮은 동작 전압으로 향상된 성능을 보임을 확인하였다. 이러한 결과는 금속 할라이드 물질이 효율적인 금속 필라멘트 형성을 위한 간단한 모델 시스템으로 작용할 수 있으며 저비용 및 저전력 메모리 응용의 가능성을 제시하는데 의의가 있다고 평가된다.