層状ペロブスカイト中の量子ドットを用いた高効率近赤外発光ダイオード

励起子物質系に基づく発光ダイオード（LED）では、強く結合した光励起電子–正孔対が別々の電荷としてではなく、共に移動する。こうしたLEDによって、溶液プロセスによる高性能発光体を開発する魅力的な手段が得られる。今回我々は、低次元ペロブスカイト・マトリックスに量子ドット（QD）を組み込んで、高輝度で高効率の赤外励起子LEDを実証している。我々は、QDの表面をプログラムしてペロブスカイトの高速核形成を生じさせ、性能を損なうQD凝集を防ぎつつマトリックスにQDを均一に組み込んでいる。この様子は、in situの微小角入射広角X線分光法で確認されている。我々は、ペロブスカイトの分布を調節して、QDへのバランスのとれた超高速励起子エネルギー移動を駆動している。今回作製したLEDは、イメージング用やセンシング用に重要な領域である短波長赤外域で動作し、7.4 W Sr⁻¹ m⁻²までの放射輝度において波長980 nmで8.1％という高い外部量子効率を示す。