| 研究課題/領域番号 |
20K05639
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
千葉 貴之 山形大学, 大学院有機材料システム研究科, 助教 (20751811)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | ペロブスカイト / 量子ドット / LED / 界面制御 / 発光デバイス |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ハロゲン化鉛ペロブスカイト量子ドット(CsPbX3, X=Cl, Br, I)は、高い発光量子収率(PLQY)、半値幅の狭い単色性発光スペクトル、従来よりも広い色域を示すことから、次世代ダイオード(LED)材料として注目を集めている。ペロブスカイト量子ドットの架橋と長鎖アルキルフリーに基づいたアプローチより、高次ナノ結晶、エネルギー移動による発光機構、LED応用を企図している。量子ドット間の架橋により、これまで困難であった長鎖アルキルフリー、高次ナノ結晶、有機分子からのエネルギー移動を実現し、高性能ペロブスカイト量子ドットLEDの開発を目的とする。
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| 研究成果の概要 |
ペロブスカイト量子ドットは、高い発光量子収率と色純度の高いシャープな発光スペクトルを示し、結晶サイズやハロゲン組成の調整により、紫外・可視・近赤外領域において発光波長を制御できることから、次世代のLED材料として期待されている。しかしながら、薄膜状態では、イオン欠陥や濃度消光により発光量子収率が低下することが知られている。そこで、本研究では、結晶サイズの異なる量子ドット間でのエネルギー移動に着目し、非放射失活の抑制による発光量子収率の向上とペロブスカイト量子ドットLEDの高性能化に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の成果は、ペロブスカイト量子ドットの精密合成と精製技術を駆使することでナノオーダーでのサイズ制御に成功している。また、薄膜状態における非放射失活の抑制に量子ドット間のエネルギー移動が有効であることを見出し、ペロブスカイト量子ドットLEDの高性能化を実現している。鉛を使用しない環境調和型のスズハライドペロブスカイトの開発やインクジェット印刷によるペロブスカイト量子ドットLEDの作製にも成功している。
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