【物性物理学】東工大、有害元素フリーの高効率青色発光体を開発［09/25］

東京工業大学(東工大)は、ペロブスカイトに類似した構造を持つ物質「Cs3Cu2I5」が青色発光し、その量子効率が90%以上あることを見出したと発表した。

同成果は、同大 科学技術創成研究院の細野秀雄 教授と元素戦略研究センターの金正煥 助教らによるもの。詳細は、独科学誌「Advanced Materials」に速報としてオンライン版に2018年9月14日付で公開された。

電子と正孔を電極から注入して発光層で再結合させて光らせるLEDは、照明だけでなくディスプレイ用途でも急速に実用化が始まっている。これらは発光層に有機分子を用いているが、その材料自体の寿命や、水や酸素との反応による発光特性の劣化が問題となっている。この問題を解決するために、半導体量子ドットやペロブスカイト系の発光材料の研究が世界的に活性化しつつある。しかし発光効率の高い材料は有害なカドミニウムや鉛を含んでいることから、有毒元素フリーで発光効率が高くかつ安定な発光材料が求められていた。

今回、細野教授らは、有害な元素あるいは化学的に弱い有機物を含まない高効率な無機発光物質としてCs3Cu2I5(CCI325)に注目。同物質中の励起子の結合エネルギーが、室温の熱エネルギーの20倍に相当する500meVであること、単結晶だけでなく、薄膜も溶液から合成可能であることなどを確認した。

また、発光のピーク波長が430nm付近に存在し、強い青色発光を示すほか、発光の量子効率が単結晶で90%以上、溶液からスピンコートで作製した薄膜でも60%以上と高効率であることも確認したとする。

さらに、作製した薄膜を大気中に2か月間放置しても発光効率が低下しないこと、ならびに新たに開発した黄色発光体と組み合わせると白色発光すること、LEDとして動作できることなども確認したとのことで、今後、電子注入層と正孔注入層を最適化することで高い電流効率を得ることもできると考えられるとしている。

■アはCs3Cu2I5の結晶構造(緑がCs、青がCu、紫がI)、イは伝導帯下端、ウは価電子帯上端の電荷密度
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/001.jpg

■アは、Cs3Cu2I5単結晶の発光している試料写真。イは高分解能電子顕微鏡による原子配列像、ウは溶液法で作製された薄膜の発光(PL)および励起(PL)Eスペクトル
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/002.jpg

■左上は開発した物質と黄色発光体を混合して作製された白色フィルム、右上は混合比に伴う色度の変化、左下は白色フィルムのPLスペクトル、右下はCs3Cu2I5を発光層に用いた青色発光ダイオード
https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/images/003.jpg

https://news.mynavi.jp/article/20180925-696131/

よくできました

この人ノーベル賞候補なのにまだまだ業績つみあげてるよな

よくできたニダ

成果はウリがいただくニダ！

>金正煥 助教

最悪だな。
永久にノーベル賞はムリ。

> 同大 科学技術創成研究院の細野秀雄 教授と元素戦略研究センターの金正煥 助教らによるもの。

これは持って行かれるフラグじゃないのー

ぺロブスカイト太陽光発電の代替品にはならんの？

あら　朝鮮人
国立枠を指定解除するだ
私立は廃校になるだｗ

普通にスゲー

>>3
IGZOの人か
昔のアモルファス学会では酸化物の発表してるのはこの人一人だけしかいなくて、
他の研究者から「ここはあなたの来る所ではない」と言われたそうだ

でも日本の会社は関係ないね
あとは特亜が利益全部持っていく

おめでとうだい

【同情するなら部屋を貸せ】　自民党がやらないならサヨクと世界教師マ�@トレーヤが世直しやっちゃうよ
http://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1538103552/l50

今までなんで使ってなかったんだろう
そのあたりが書いてあればよかったんだけど

セシウムを使っているのか。

問題は寿命やな。

電流を流したときに、化合物が次第に電気分解的に元素が移動して構造が壊れて
しまうと寿命が来るからな。特に温度が高いと（エネルギーバリアを越えるのが
容易となって）移動が早くなるので寿命が早く尽きる。低温に冷却して使うのが
良い。

セシウムは有害物質ちゃうんかいｗ

これ、もうノーベル賞あげていいだろ。

超電導体のほうは今一つインパクトが出なかったのかな
ＩＧＺＯと青色発光併せて1本にならんか

>>1
＞溶液からスピンコートで作製した薄膜でも60%以上

これ、有機ＥＬテレビの代替品になるのかな？
マイクロLEDテレビをスキップして、薄膜LEDテレビ

>>18
セシウムが全部放射性だとでも思ってそう

セシウムをルビジウムに変えたりなどすれば、発光する色を
変えられるかもしれないな。
これは平面状の照明装置を作るのに使えそうだ。

レッドとグリーンの材料も開発→インクジェット印刷→マイクロLEDディスプレイ

とかいけるかな？

>>23
Cs→Rbでそんなにバンドギャップ変わるの？

　


俺の中では、

青色LEDネタでノーベル賞が授与されたのに、

LED自体を発見した人間に授与されてないのは

ノーベル賞七不思議。


　

実にセシウマ

>>25
この人材料屋さんなのにアプローチが変わってるんだよね
江崎玲於奈の半導体超格子を材料の方で実現させた感じ

コストが激高で採用されないんだろーな日亜とか
蛍光体はオワコンだから全スペクトル発光する半導体とかを目指した方がいい

青色発光LEDは中村 修二さんがノーベル賞取ってるから

同部門からの再ノーベル賞は出ない、だから韓国の南北関係で再ノーベル賞もない。

>電子と正孔を電極から注入して発光層で再結合させて光らせるLEDは、照明だけでなくディスプレイ用途でも急速に実用化が始まっている。これらは発光層に有機分子を用いているが、その材料自体の寿命や、水や酸素との反応による発光特性の劣化が問題となっている。

比較対象が有機EL限定でGaNをディスってるとか、酷くね？

>>27
西澤潤一先生のことか