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LED：八面体構造の安定化による赤色発光ペロブスカイトLEDの作製
Nature 631, 8019 doi: 10.1038/s41586-024-07531-9
高い色品質を有し容易に溶液処理できる金属ハロゲン化物ペロブスカイト系の発光ダイオード（PeLED）は、フルカラーで高精細のディスプレイの有望な候補である。臭化鉛ペロブスカイトを用いた緑色PeLEDは大きな成功を収めているが、ヨウ素系のペロブスカイトを用いて純赤色（620～650 nm）のLEDを実現するのは、固有バンドギャップが小さく制約されるため、依然として困難である。今回我々は、純ヨウ素ペロブスカイトに両末端アンカー型配位子分子を組み込むことによって可能になった、波長638 nmで28.7％に達する外部量子効率のピークを示す、純赤色領域全体にわたって効率的で色安定性の高いPeLEDを報告する。我々はまた、有機インターカレートカチオンの重要な機能が、露出した鉛イオンとの配位、およびヨウ素との水素結合の強化を通じて、ヨウ素鉛八面体を安定化させることであると実証する。この分子は、スペクトル変化を相乗的に促進し、ペロブスカイト量子井戸間の電荷移動を助長し、電気的なバイアス下でのヨウ素の移動を低減させる。我々は、バンドギャップが大きくなるにつれてイオン性ペロブスカイト中のヨウ素鉛の結合エネルギーが減少することに起因してエネルギー損失が抑制されるヨウ素系ペロブスカイト薄膜について、連続可変発光波長を実現した。重要なことに、得られたデバイスは、卓越したスペクトル安定性を示し、半減期は初期輝度100 cd m−2で7600分を超えた。
