量子ドット：高効率かつ安定な純青色LEDのための均一なZnSeTeS量子ドット

重金属フリーの青色量子ドット（QD）発光ダイオード（QLED）のエレクトロルミネッセンス性能は、最先端のカドミウム系QLEDの性能よりもずっと低い。環境に優しいZnSeTe QDは、カドミウム系青色QDの理想的な代替品であるが、組成不均一性の支配要因である凝集テルル（Te_n≥2）に起因して色純度と安定性に劣るという問題に直面している。今回我々は、トリフェニルホスファイトを配位させた同族イオウ（TPP-S）を用いて、純青色発光と1に近いフォトルミネッセンス量子収率を示す均一なZnSeTeS QDを構築する等電子制御戦略を開発した。電子供与能が低いTPPは、アニオン性前駆体間の反応性バランスを向上させ、均一組成のQDの成長に有利に働く。電気陰性度が高いアクセプター様のSは、周囲のキャリアを妨げることによってTe原子の正孔局在化を弱め、それによりTe_n≥2等電子中心の形成を抑制する。さらに、同族SはQDの配置エントロピーを増大させて、積層欠陥と酸素欠陥を排除し、これが構造安定性の向上と非放射キャリア密度の減少につながる。結果として得られた、460 nmで発光するコア–シェル型ZnSeTeS/ZnSe/ZnS QDに基づく純青色QLEDは、24.7％という高い外部量子効率、17 nmという狭い線幅、100 cd cm⁻²で3万時間に近い長い動作半減期（T₅₀）を示し、これらの性能は最先端のカドミウム系青色QLEDに匹敵する。

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