半導体量子ドットの配列制御と協奏的光機能の解明

• 研究課題/領域番号: 24K01277
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28010:ナノ構造化学関連
• 研究機関: 大阪公立大学
• 研究代表者: 金 大貴 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (00295685)
• 研究分担者: 渋田 昌弘 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (70596684)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2027年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2026年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円); 2025年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円); 2024年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
• キーワード: 半導体量子ドット / 量子ドット超格子 / フェムト秒超高速分光 / Layer-by-layer法 / 水熱合成法

研究開始時の研究の概要

本研究では、高い光機能性を有する半導体量子ドット (QD) の3次元的なナノスケール配列制御を実現し、これにより新たに発現する協奏的な電子的・光学的機能を見出すとともに、機能の起源を超高速光励起ダイナミクスの視点から解明し、機能をさらに高度化する指針を得ることを目指す。この目的のために、サイズと組成の選択によりエネルギー準位が異なる多様なQDを化学プロセスにより合成・配列させ、従来にない半導体積層薄膜を形成する。このQDナノ秩序集合体の機能計測に過渡吸収分光および2光子光電子分光を適用し、光励起状態の時間発展を精密に観測することを通じて、QDの配列制御による新機能を創出する。