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2010 年度 実績報告書

液相ナノ結晶工学の基盤構築と高輝度量子ドット蛍光体創製への応用

研究課題

研究課題/領域番号 20360299
研究機関大阪大学

研究代表者

小俣 孝久  大阪大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (80267640)

キーワードナノ材料 / 量子ドット / 結晶成長 / 先端機能デバイス / カルコゲナイド / カルコパイライト
研究概要

1. 各種有機分子の作用の実験的解明:昨年度行ったZnSe量子ドットを対象物質とした速度論的解析から、ウルツ鉱型が生成する場合は、初期の結晶が閃亜鉛鉱型が生成する場合より大きいことを明らかとした。この起源をカルボン酸とアミンとの配位力の観点から検討し、カルボン酸と亜鉛イオンとの結合は酢酸亜鉛とアミンとの配位力に比べ強く、過飽和度がカルボン酸では小さくなることを明らかとした。ノナン酸など鎖長の短いカルボン酸では、オレイン酸など鎖長の長いものに比べ過飽和度は大きくなり、閃亜鉛鉱型ZnSeが生成しやすいことを明らかとした。
2. 結晶成長速度の支配因子の実験的解明:量子ドットの光吸収スペクトルからサイズを決定し、初期における成長速度を検討した。その結果、臨界核ができた時点で結晶相は決定されており、その後は核と同じ相が成長するという成長メカニズムに到達した。このことは、ウルツ鉱型相が生成するような配位子を用いても、種結晶として閃亜鉛鉱型相を加えると、閃亜鉛鉱型相として成長するという実験結果からも支持された。
3. CuInS_2量子ドット高輝度蛍光体の作製とその薄膜化:昨年度提案した反応機構を確かめるため、各種の反応時間、反応温度でCuInS_2を合成し、それらの組成を調べた。原料からのInおよびCuの供給量が、反応初期ではIn>Cuであり、反応の進行とともにIn<Cuへと変化していることを明らかとした。反応条件を再検討し化学量論組成のCuInS_2量子ドット合成した。しかし、化学量論組成のCuInS_2からの発光は、欠陥を介した発光であり、励起子の直接再結合による発光は今のところ達成されていない。高輝度量子ドットができた場合の薄膜化手法としてLIQUID法の各種の実験パラメータの効果を調査し、EF-SEM像にて粒子形状が観察可能な、量子ドット固体膜の作製技術を確立した。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] UV Luminescent Organic-Capped ZnO Quantum Dots Synthesized by Alkoxide Hydrolysis with Dilute Water2011

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 雑誌名

      J.Coll.Inter.Sci.

      巻: 355 ページ: 274-281

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of Core-Shell-Type Copper Indium Selenide and Zinc Selenide Composite Quantum Dots and Their Optical Properties2011

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 雑誌名

      J.Nonosci.Nonotech.

      巻: 11(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Zn_2LiGaO_4, Wurtzite-Derived Wide Band Gap Oxide2011

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 雑誌名

      Jpn.J.Appl.Phys.

      巻: 50 ページ: 031102

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of Organic Capped Colloidal Zinc Oxide Quantum Dots and Their UV Dominant Emission Property2010

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 雑誌名

      Mater.Res.Soc.Symp.Proc.(電子出版)

      巻: 1207E ページ: 1207-N10-49

    • 査読あり
  • [学会発表] 量子ドット蛍光体とその素子化2011

    • 著者名/発表者名
      小俣孝久
    • 学会等名
      電気化学会第78回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学(神奈川)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-31
  • [学会発表] Quantum Dot Phosphors and Their Application to Inorganic Electrolumi nescence Device2011

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 学会等名
      7th International Symposium on Transparent Oxide Thin Films for Electronics and Optics
    • 発表場所
      早稲田大学国際会議場(東京)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-16
  • [学会発表] Structural Variation in ZnO-LiGaO_2 Pseudo-Binary System and Appearance of Novel Compound Semiconductor ; Zn_2LiGaO_42010

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 学会等名
      3rd International Congress on Ceramics
    • 発表場所
      大阪国際会議場(大阪)(招待講演)
    • 年月日
      2010-11-15
  • [学会発表] ホットソープ法により生成するZnSeナノ結晶の相決定に及ぼす過飽和度の効果2010

    • 著者名/発表者名
      上杉秀雄
    • 学会等名
      第6回 固体イオニクスセミナー
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス(東京)
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] 紫外発光ゴロイダル酸化亜鉛量子ドットの光学特性に及ぼす合成時の水の影響2010

    • 著者名/発表者名
      高橋和之
    • 学会等名
      第6回 固体イオニクスセミナー
    • 発表場所
      八王子セミナーハウス(東京)
    • 年月日
      2010-09-21
  • [学会発表] Fabrication of ZnO films alloyed with LiGaO_2 and their optical properties2010

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 学会等名
      7^<th> International Conference on Inorganic Materials
    • 発表場所
      Le Bellevue Congress and Exhibition Centre(ビアリッツ,フランス)
    • 年月日
      2010-09-13
  • [学会発表] Surface Modification and Densification of YSZ Nanocrystals Synthesized by Hot Soap Technique2010

    • 著者名/発表者名
      T.Omata
    • 学会等名
      4^<th> International Conference on Science and Technology of Advanced Ceramics
    • 発表場所
      メルパルク横浜(神奈川)
    • 年月日
      2010-06-23
  • [図書] 環境調和型新材料シリーズ「発光・照明材料」(2章 2.9量子ドットを用いた新しい発光デバイス)2011

    • 著者名/発表者名
      小俣孝久(共著)
    • 総ページ数
      71-76
    • 出版者
      日刊工業新聞社

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公開日: 2012-07-19  

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