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ペロブスカイトLED:層間光子リサイクルによる高性能タンデム型ペロブスカイトLED
Nature 649, 8095 doi: 10.1038/s41586-025-09865-4
タンデム型の発光ダイオード(LED)は、複数のユニットを直列に縦型積層して個々の発光素子の輝度を組み合わせることによって実現されるものであり、単一ユニットデバイスと比較して効率と寿命の向上に効果的である。特に、タンデム型ペロブスカイトLEDはペロブスカイトの小さいストークスシフトから恩恵を受け、これは原理的には、個々のペロブスカイト層間での顕著な光子リサイクルを可能にし、閉じ込めモードからの光抽出を高めることができる。しかし、各ペロブスカイトユニットの輝度を効果的に統合するタンデム構造には、依然として大きな課題がある。今回我々は、溶液処理した2つのペロブスカイト発光ユニットを組み合わせることによって、効率的で安定なタンデム型LEDを実証する。このタンデム構造は、各発光ユニットの元の輝度を効果的に組み合わせるもので、我々は、その発光もまた、個々の発光ユニット間での光子リサイクルによって大幅に増強されていると考える。結果として我々は、ターンオン電圧が3.2 Vと低く、ピーク外部量子効率(EQE)が45.5%と高い(単一ユニットのデバイスのピークEQEの総和よりさらに20%高い)、平均ピークEQEが40.9%で、初期放射輝度70 W sr−1m−2で64時間の半減期を示すタンデム型ペロブスカイトLEDを実現した。これらの知見は、ペロブスカイトLEDの積層によって高性能の多色LEDを実現する上での注目すべき前進である。

