近年、新興の三元銅系ハライド材料（CsCu₂I₃）は、高い蛍光量子収率、環境無害性、環境安定性、低コストなど多くの利点から、環境に優しい発光ダイオード（LED）への応用で注目されています。しかし、制御が難しい結晶化動力学により、高品質なCsCu₂I₃発光層薄膜の作製は依然として大きな課題であり、LEDデバイス性能のさらなる向上を制限しています。本研究では、トルエンとメタノールの混合溶媒を反溶媒として使用し、反溶媒の固定効果を強化してCsCu₂I₃結晶の核生成密度を増やし、薄膜の結晶粒径を小さくすることで、滑らかで緻密なCsCu₂I₃ナノ結晶薄膜を形成しました。さらに、混合反溶媒戦略により放射再結合効率が効果的に向上し、CsCu₂I₃薄膜の発光性能が著しく改善されました。対照サンプル（トルエンのみ使用）と比較して、混合反溶媒法で作製した薄膜の蛍光量子収率（PLQY）は1.5倍に増加し、励起子の束縛エネルギーは約201.6 meVから約234.5 meVに向上しました。最終的に、対照装置と比較して、混合反溶媒戦略に基づくCsCu₂I₃ベースのLEDの最大輝度および最高外部量子効率はそれぞれ5.5倍および1.6倍向上しました。本研究成果は、CsCu₂I₃薄膜作製過程における結晶化規則の理解を深めるとともに、CsCu₂I₃環境対応型LEDデバイス性能のさらなる向上に寄与します。

CsCu₂I₃;ナノ結晶薄膜;反溶媒;黄光LED