ペロブスカイトマトリックス内の広帯域ギャップペロブスカイト量子ドットによる空青色発光ダイオード

量子ドット（QD）上のペロブスカイトマトリックスのエピタキシャル成長により、効率的な赤色発光ダイオード（LED）の出現が可能になりました。これは、効率的な電荷輸送と強力な表面パスiv 化を結びつけるからです。しかし、空青色LEDの場合、広帯域ギャップ（Eg）QD-in-matrixヘテロ構造の合成はこれまでのところ実現されていませんでした。ここでは、2.6 eVを超える光学的Egを持つ高い発光効率とスペクトル安定性を実現するCsPbBr3 QD-in-ペロブスカイトマトリックス固体を開発しました。ペロブスカイトのEgを調整し、ヘテロエピタキシーを可能にする合金候補をスクリーニングし、格子整合型Iバンド整列を実現することを目指しました。具体的には、エグの最小化を図るために、合金化するSr2+を導入したCsPb1–xSrxBr3マトリックスを紹介しました。次に、Sr2+の吸湿性に対抗するパスiv 化アプローチを開発しました。ビス（4-フルオロフェニル）フェニルホスフィン酸オキシドがSr2+と強く配位し、H2Oを阻害する立体障害を提供することがわかりました。これは分子動力学シミュレーションと実験結果を組み合わせて得られました。結果として得られたQD-in-matrix固体は、マトリックスからQDへの効率的な電荷輸送を伴い、空気および光安定性が向上しています。この材料から作成されたLEDは、外部量子効率が13.8%で、明るさは6000 cd m–2を超えています。