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オプトロニクス：溶液プロセスで作製した高性能の量子ドット系発光ダイオード
Nature 515, 7525 doi: 10.1038/nature13829
溶液プロセスで作製したオプトエレクトロニクスデバイスやエレクトロニクスデバイスは、大面積のデバイスを安価に製造できる可能性があり、軽量で柔軟なプラスチック基板との適合性があるため、魅力的である。共役重合体や量子ドットを発光体として使った、溶液プロセスで作製した発光ダイオード（LED）は、過去20年にわたって大いに注目を集めてきた。しかし、効率、高電流密度での効率のロールオフ、ターンオン電圧、運用条件下での寿命を含む、溶液プロセスで作製したLEDの総合的な性能は、真空蒸着で作製した最良の有機LEDより劣っている。今回我々は、性能と再現性に優れた溶液プロセスで作製した量子ドット系多層LEDを報告する。このLEDは、色飽和した深赤色発光、1.7 Vでのサブバンドギャップターンオン、最高20.5％という高い外部量子効率、低い効率ロールオフ（100 mA cm−2で外部量子効率が最高15.1％）、100 cd m−2で10万時間を超える長い稼働寿命を示しており、真空蒸着で作製した最先端の有機LEDに匹敵するこれまでで最も性能の優れた溶液プロセスで作製した赤色LEDとなる。こうしたオプトエレクトロニクス性能は、量子ドット層と酸化物電子輸送層の間に絶縁層を挿入して、デバイスの電荷収支を最適化し、量子ドットの優れた発光特性を維持することによって実現された。今回の結果がさらなる研究の出発点となり、次世代のディスプレーや固体照明技術に理想的な高性能の全溶液プロセスで作製した量子ドット系LEDをもたらすと期待される。
