量子ドットLED：ピクセル化された量子ドット超格子LED
Nature 652, 8112 doi: 10.1038/s41586-026-10392-z
量子ドット（QD）超格子は、無秩序な固体とは大きく異なる集団的な光電子特性をもたらすが、空間的に定義され、構造的にコヒーレントな薄膜を実現することが難しいため、それらを高解像度ディスプレイデバイスに集積するのは依然として困難である。今回我々は、面内の長距離秩序、垂直方向の閉じ込め、精密な空間パターニングを特徴とする、ピクセル化されたペロブスカイト量子ドット（PeQD）超格子薄膜アレイを作製するための、スケーラブルな戦略を報告する。我々は、配位子とフッ化物の共安定化手法によって、堅牢な表面終端化を有する菱形十二面体CsPbBr3ナノ結晶を設計することで、毛管液架橋閉じ込め集合を用いて六方最密充填超格子膜の形成を誘導した。こうした超格子膜は、エネルギー的な乱れの低減と電子結合の増強を示す。発光ダイオード（LED）に、この電気的に駆動されるPeQD超格子を集積すると、30.9％という外部量子効率、11万7144 cd/m−2という高輝度、最大5080ピクセル/インチ（PPI）という画素密度が実現された。このデバイスの100 cd/m−2での外挿された動作半減期（T50）は1万2411時間で、これは、これまでに報告されているピクセル化PeQD LEDよりも1000倍以上長い。さらに我々は、パターニングされた超格子を市販の薄膜トランジスターバックプレーンに直接集積して、完全なグレースケール制御と動画再生機能を備えた1.85インチのアクティブ・マトリックス・ディスプレイが構築できることを実証した。これらの結果は、コロイドQD超格子が、高解像度かつ安定で高効率の次世代ペロブスカイトディスプレイの実用的な材料プラットフォームであることを確立するものである。
