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半導体量子ドット間のエネルギー移動過程の解明と制御

研究課題

研究課題/領域番号 17740199
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 物性Ⅰ
研究機関大阪市立大学

研究代表者

金 大貴  大阪市立大学, 大学院工学研究科, 講師 (00295685)

研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2006年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2005年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード量子ドット / コロイド法 / エネルギー移動 / 表面改質 / 発光ダイナミクス / ダーク励起子 / 交互吸着 / ハイブリッド構造
研究概要

本研究は、均一サイズの量子ドット間の距離を1nmの精度で制御し、量子ドット問のエネルギー移動過程を光物性の観点から明らかにし、制御することを目的としている。量子ドット間のエネルギー移動を調べる上で、量子ドット間の距離を制御することが非常に重要となる。具体的には、表面処理を施し、負に帯電させた石英基板にカチオン性ポリマーを吸着・製膜後、負の帯電性を有するCdSコロイド量子ドット試料溶液に浸漬し、エネルギーアクセプターとしてのサイズの大きな(固有エネルギーの低い)CdS量子ドット層を形成させた。次に、カチオン性及びアニオン性ポリマーを交互に吸着・堆積させた後、エネルギードナーとしてのサイズの小さな(固有エネルギーの高い)CdS量子ドット層を形成した。このとき電解質ポリマー層の厚さにより、二つの量子ドット層問の距離を1nmの精度で詣聯した。量子ドット層間の距離を0.5nmから20nmの間で系統的に変化させた試料を用いて、ドナー量子ドットの発光減衰プロファイルを測定したところ、層間距離が短くなるほど発光減衰プロファイルが顕著に早くなることを見出した。また層問距離が15nm以上の試料におけるドナー量子ドットの発光減衰プロファイルは、高分子フィルム中に希薄に分散させた試料(エネルギー移動が全く生じない試料)の発光減衰プロファイルと完全に一致した。すなわち、層間距離15nm以下の試料で観測された発光減衰プロファイルの劇的な変化はドナー量子ドットからアクセプター量子ドットへのエネルギー移動によるものであること、さらに層間距離によってエネルギー移動速度を制御できることを明らかにした。

報告書

(2件)
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (7件)

  • [雑誌論文] Photoluminescence dynamics of energy transfer between Cds quantum dots prepared by a colloidal method2007

    • 著者名/発表者名
      K.Tomihira, D.Kim, M.Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence 122/123

      ページ: 471-473

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescence properties related to localized states in colloidal PbS quantum dots2006

    • 著者名/発表者名
      D.Kim, T.Kuwabara, M.Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence 119/120

      ページ: 214-218

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescence properties and energy transfer processes from excitons to Mn^<2+> ions in Mn^<2+> -doped CdS quantum dots prepared by a reverse-micelle method2006

    • 著者名/発表者名
      D.Kim, M.Miyamoto, M.Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 100

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescence dynamics of energy transfer between CdS quantum dots prepared by a colloidal method2006

    • 著者名/発表者名
      K.Tomihira, D.Kim, M.Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescence properties related to localized states in colloidal PbS quantum dots2006

    • 著者名/発表者名
      D.Kim, T.Kuwabara, M.Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence (in press)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Strong enhancement of band-edge photoluminescence in CdS quantum dots prepared by a reverse-micelle method2005

    • 著者名/発表者名
      D.Kim, M.Miyamoto, T.Mishima, M.Nakayama
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 98

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photoluminescence properties of CdS and CdMnS quantum dots prepared by a reverse-micelle method2005

    • 著者名/発表者名
      D.Kim, M.Miyamoto, M.Takahashi, K.Ikeuchi, M.Nakayama
    • 雑誌名

      J.Electron Microscopy 54

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2020-05-15  

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