완전 무기 할라이드 납 세슘 페로브스카이트 나노결정 CsPbX₃ (X=Cl, Br, I)는 독특한 광전 특성으로 인해 최근 고체 조명 및 디스플레이, 태양전지, 저항 변화 메모리 등 분야에서 연구의 인기 대상이 되었다. Mn²⁺는 Pb²⁺보다 반경이 작은 전이 금속 이온으로, Mn²⁺를 도핑한 CsPbCl₃ 페로브스카이트 나노결정을 통해 약 600nm 부근 가시광선 영역에서 주황색 발광을 구현할 수 있으며, 페로브스카이트 나노결정 내 Pb²⁺를 부분적으로 대체하여 독성을 낮출 수 있다. 그러나 Mn²⁺ 도핑 할라이드 페로브스카이트 나노결정은 주변 환경의 수분 분자 등으로 인해 발광 특성이 심각하게 저하되기 쉽다. 본 논문에서는 테트라메톡시실란(Tetramethoxysilane, TMOS)과 폴리메틸 메타크릴레이트(Polymethyl methacrylate, PMMA)를 이용한 Mn²⁺ 도핑 CsPbCl₃ 페로브스카이트 나노결정의 이중 껍질 코팅 방법을 채용하고, 이중 껍질 코팅법이 나노결정 안정성 향상에 미치는 기전을 분석했다. 또한, 이중 껍질로 코팅된 Mn²⁺ 도핑 CsPbCl₃ 나노결정의 톨루엔 및 디클로로메탄(Dichloromethane, DCM) 용매 내 발광 특성을 비교했으며, 주황색 발광 강도는 크게 감소하지 않고, 광발광 양자 수율(Photoluminescence quantum yield, PLQY)은 약 25% 정도로 유지되었다. 이를 바탕으로 해당 발광 나노결정 분말을 제작하여 잠재 지문 인식에 장기적으로 효과적으로 활용할 수 있음을 보였다.

Mn²⁺ 도핑; 할라이드 페로브스카이트 나노결정; 이중 껍질 코팅; 형광 분말; 잠재 지문 인식