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【論文掲載】江部日南子助教と千葉准教授 (山形大学有機材料システム研究科) の相安定なCsPbI₃量子ドットを用いた高性能赤色ペロブスカイト量子ドットLEDに関する論文がChemical Engineering Journal (Impact Factor 15.1) に掲載!

化学分野 江部日南子助教と千葉貴之准教授 (山形大学有機材料システム研究科)、城戸淳二教授 (同大学有機材料システム研究科) の相安定なハロゲン化鉛ペロブスカイト注1CsPbI3 量子ドット注2を用いた高性能な赤色量子ドットLEDに関する論文がChemical Engineering Journal (Impact Factor 15.1) に掲載されました。本成果は、科研費 (23K13804、22K20525) および戦略的国際共同研究プログラム (SICOP) V4等の支援により実施されました。

Journal :Chemical Engineering Journal

Title   :Guanidium Iodide Treatment of Size-controlled CsPbI3 Quantum Dots for Stable Crystal Phase and Highly Efficient Red LEDs

Authors:Hinako Ebe*, Rikuo Suzuki, Shunsuke Sumikoshi, Mizuho Uwano, Reine Moriyama, Daisuke Yokota, Mahiro Otaki, Kazushi Enomoto, Takao Oto, Takayuki Chiba*, and Junji Kido*

DOI    :

The optoelectronic properties of lead-halide perovskite quantum dots (QDs) can be tuned according to their halogen composition ratio and quantum size effect. However, the pure red emission of CsPbI3 QDs exhibits poor phase stability, thereby resulting in a phase transition to a nonphotoactive yellow phase at room temperature. These phase instabilities are accompanied by crystal strain and instability of the QD surface, which induce ion diffusion and desorption. Herein, we demonstrate the precise size control and postsynthetic guanidinium iodide (GAI) treatment to stabilize the crystal phase of CsPbI3 QDs. These synergistic effect results in higher ambient photoluminescence stability and photostability than those of pristine QDs. More importantly, the CsPbI3 QD light-emitting diodes achieve excellent external quantum efficiency of 22.5% and longer operational stability of over 10 h by the synergy effect of QD size control and GAI treatment.

プレスリリース :
注1 ハロゲン化鉛ペロブスカイト:

化学式APbX3で表されるペロブスカイト結晶である。一価のカチオン (Aサイト)、二価の鉛カチオン (Pb2+)、ハロゲンアニオン (Xサイト) で構成される。優れた光電特性を有する半導体材料であり、太陽電池やLEDなど幅広い光電デバイスへの応用が期待されている。

注2 量子ドット:
数十ナノメートル程度の半導体ナノ結晶中に電子と正孔 (正電荷) が三次元的に閉じ込められ、離散的なエネルギー状態をとった材料。