ペロブスカイトLED：ペロブスカイトのヘテロエピタキシーによる高効率かつ安定な純赤色LED

極微小CsPbI₃ペロブスカイト量子ドット（QD）は、高効率かつ安定な純赤色のペロブスカイト発光ダイオード（PeLED）を実現するのに最も有望な候補である。しかし、極微小CsPbI₃ QDは、集合して導電膜を形成する際にその溶液相特性を維持するのが困難であるため、デバイス応用が大きく阻まれている。今回我々は、CsPbI₃ QD/擬二次元（擬2D）ペロブスカイトのヘテロエピタキシーを構築することによって、安定化された極微小CsPbI₃ QD導電性固体をin situで析出させる手法を報告する。ヘテロ界面におけるエッジ配向配位子の十分整列した周期的配列が、CsPbI₃ QDの臨界層厚さに大きい八面体傾斜を誘発する。これが、傾斜したCsPbI₃とδ-CsPbI₃の間のギブス自由エネルギー差を大きくし、CsPbI₃ QDの熱力学的安定化につながる。この手法によって、波長600〜710 nmの赤色スペクトル域全体をカバーする調整可能な発光を示す、安定化されたCsPbI₃ QD導電膜の作製が可能になった。我々は、超高解像度ディスプレイのRec. 2100規格に対応する、中心波長630 nmの狭いエレクトロルミネッセンスピークを持つ純赤色PeLEDを報告する。チャンピオンデバイスは、認証外部量子効率24.6％と半減期6330分を示し、これまで報告された中で最も高効率で安定な純赤色PeLEDの1つとして位置付けられた。本手法はまた、大面積製造にも適合し、1 cm²のPeLEDでは、波長630 nmで20.5％という最良の外部量子効率が可能になった。

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