밀리미터 두께 수준의 CsPbBr₃ 결정에서 캐리어 드리프트 시간이 마이크로초 단위인 특성을 고려하여, 본 연구에서는 전용 프리앰프를 설계하고 자외선 펄스 레이저 기반의 캐리어 비행 시간(TOF) 측정 시스템을 구축하였다. 본 앰프는 트랜스임피던스 증폭을 기반으로 하고 있으며, 후단에 동상 증폭기를 추가하여 전압 신호의 이득을 향상시켰다. 펨토암페어급 초저 입력 바이어스 전류 연산 증폭기를 핵심으로 낮은 잡음 신호 변환을 실현하였다. 설계된 고속 프리앰프는 우수한 선형성 및 마이크로초급 빠른 응답 능력을 갖추고 있으며, 상승 시간은 약 1.1 μs, 이득은 1.97 V·mA^-1, -3 dB 대역폭은 315 kHz, 출력 잡음 실효값은 2.58 mV이다. 30~70 V 바이어스 전압 하에서, 1 mm 두께의 CsPbBr₃ 단결정의 캐리어 드리프트 시간이 4.06 μs에서 3.21 μs로 단축되었으며, 상온에서의 정공 이동도는 19.83 cm²⋅V^-1⋅s^-1로 피팅되었다. 이 고속 프리앰프는 CsPbBr₃ 단결정의 미약한 순간 신호를 효과적으로 획득할 수 있는 요구를 충족시키며, 재료 캐리어 이동도 측정을 실현한다.

CsPbBr₃ 단결정; 비행 시간; 고속 프리앰프; 캐리어 이동도