-ペロブスカイト半導体の発光量子効率計測-発表のポイントハライド系有機-無機ハイブリッド型ペロブスカイト半導体の発光量子効率を全方位フォトルミネセンス法にて計測。発光効率の低下要因が、有機カチオンの抜け(Aサイトの空孔)にあることを特定。教授と協力し、ハライド系有機-無機ハイブリッド型ペロブスカイト半導体(CH3NH3PbBr3)の発光量子効率計測に成功しました。照明や通信、太陽光発電などの光応用分野においては、電気・光エネルギーを相互に変換する発光ダイオード(LED)やレーザダイオード、太陽電池の高効率化が不可欠です。現在、これらのデバイスは用途に応じて様々な半導体材料を用いて製造されています。半導体材料の一つであるハロゲン化金属ペロブスカイトは結晶欠陥が生じにくい性質を持っており、高効率な太陽電池材料として知られています。欠陥が少ないという性質は光を電気に変える太陽電池の逆、つまり電気を光に変える発光素子としても魅力的で、ペロブスカイト半導体を用いたLEDの開発も進んでいます。光と電気を相互に変換する際、材料の性能を表す物理量の一つに内部量子効率(IQE)がありますが、一般的に直接計測が難しいという問題がありました。そこで小島准教授らは、励起された結晶の発光のうち、不透明領域の波長の光(緑色)が結晶の上方にのみ放射される性質を利用して、ペロブスカイト半導体のIQEを実験的に計測することに成功しました。その結果、IQEは少なくとも62.5%に達することを見出し、さらに、メチルアンモニウム(CH3NH3)イオンの過不足によってIQEが大きく変動することを見出しました。ようなユニークな応用にもつながると期待されます。CRESTの助成を受けています。Pick」に選ばれ、2019年7月31日(北米時間)にオンライン公開されました。プレスリリース本文(PDF)【参考画像】点状に励起*9された結晶が発光する様子を撮影した図。(a)色を選別するフィルタを用いない場合、(b)橙色(結晶を透過できる波長)の光だけを通すフィルタを用いた場合、(c)緑色(結晶に吸収される波長)の光だけを通すフィルタを用いた場合。本ホームページに関するお問い合わせは、www-admin@tagen.tohoku.ac.jpにお願いします。