超音波によるペロブスカイト型ナノ結晶の10グラムスケール室温合成とEL特性

金属ハロゲン化物である、メタルハライドペロブスカイトナノクリスタル（NC）は、高い色純度、調整可能性、溶液加工性などのユニークな発光特性により、発光用途に大きな可能性を示しています。ただし、商用アプリケーションに対応するための高品質のペロブスカイトナノクリスタルの大規模生産は依然として課題となっています。

上海大学の研究チームは、10グラムスケールのペロブスカイト型化合物であるFAPbX3（FA + = HC（NH2）2 +、X = Br、または混合ハライドシステムCl / BrおよびBr / I）ナノクリスタルの高出力超音波による簡単な室温合成方法と発光ダイオード（LED）のエレクトロルミネッセンス素子を開発し、その研究成果をAdvanced Materials Technologiesに寄稿しています。

均一な高出力放射により、加熱と攪拌の不均一性による悪影響が回避され、反応プロセスで不活性ガスが不要になるそうです。一方で、室温での反応はナノクリスタルにおける結晶化速度を低下させ、10グラムスケールの高品質FAPbX3ペロブスカイトナノクリスタルの合成に成功した、と報告しています。
結果として得られるナノクリスタルは、サイズフォーカス分布と93％の高いフォトルミネッセンス量子収率、およびハロゲン化物組成の操作による453〜695 nmの調整可能なフォトルミネッセンススペクトルを示します。取得したFAPbBr3ナノクリスタルに起因して、61.3 cd A-1の最大電流効率と14.1％の外部量子効率を持つ高効率の緑色LEDも得られる、と報告しています。

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[1] : Dou, Y., Wang, S., Zhang, C., Luo, H., Li, X., Wang, H., … & Yang, X. Ten‐Gram‐Scale Synthesis of FAPbX3 Perovskite Nanocrystals by a High‐Power Room‐Temperature Ultrasonic‐Assisted Strategy and Their Electroluminescence. Advanced Materials Technologies, 1901089.

URL : https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/admt.201901089