特許7607294IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

半導体ナノ粒子およびその製造方法、ならびに当該半導体ナノ粒子を使用した発光デバイス

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

発光デバイスにおいて量子ドットを用いることの利点の一つは、バンドギャップに相当する波長の光が、比較的狭い半値幅のピークとして得られることである。しかしながら、波長変換物質として提案されている量子ドットのうち、バンドギャップに相当する波長の光、すなわちバンド端発光が確認されているものは、CdSe等の第12族-第14族に代表される二元系の半導体からなる量子ドットである。しかし、三元系の量子ドット、特に、第11族-第13族-第16族の量子ドットについてはバンド端発光が確認されていない。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係るコアと、前記コアの表面を覆い前記コアよりもバンドギャップエネルギーが大きくかつ前記コアとヘテロ接合するシェルと、を備え、光が照射されると発光する半導体ナノ粒子であって、前記コアが、M1、M2、およびZを含む半導体であって、M1が、Ag、CuおよびAuからなる群より選ばれる少なくとも一種の元素であり、M2が、Al、Ga、InおよびTlからなる群より選ばれる少なくとも一種・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る

発明の効果[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明に係る実施形態の半導体ナノ粒子は、特定の三元系の半導体からなるコアの表面が、当該半導体よりもバンドギャップエネルギーが大きい、第13族元素および第16族元素を含む半導体からなるシェルで覆われていることを特徴とする。この特徴により、当該三元系の量子ドットでは従来得られなかった、発光寿命の短い発光、すなわちバンド端発光が得られることを可能にしている。この半導体ナノ粒子は、コアおよびシェルの両方を、毒性が高いとされているCdおよびPbを含まない組成のものとすることができ、Cd等の使用が禁じられている製品等にも適用可能である。したがって、この半導体ナノ粒子は、液晶表示装置等に用いる発光デバイスの波長変換物質として、また、生体分子マーカーとして好適に用いることができる。さらに、の半導体ナノ粒子の製造方法によれば、バンド端発光を与える三元系の半導体ナノ粒子を比較的簡易に製造することが可能となる。

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】 実施例1で作製した一次半導体ナノ粒子(コア)のXRDパターンである。
【図2】 実施例1で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の発光スペクトルである。
【図3】 実施例1で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の吸収および励起スペクトルである。
【図4】 実施例1で作製した一次半導体ナノ粒子(コア)の発光スペクトルである。
【図5】 実施例1で作製した一次半導体ナノ粒子(コア)の吸収スペクトルである。
【図6】 実施例2で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の発光スペクトルである。
【図7】 実施例2で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の吸収および励起スペクトルである。
【図8】 実施例3で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の発光スペクトルである。
【図9】 実施例3で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の吸収および励起スペクトルである。
【図10】 比較例1で作製した半導体ナノ粒子の発光スペクトルである。
【図11】 比較例1で作製した半導体ナノ粒子の吸収スペクトルである。
【図12】 実施例4A~4Dで作製した半導体ナノ粒子の発光スペクトルである。
【図13】 実施例5A~5Fで作製した半導体ナノ粒子の発光スペクトルである。
【図14】 実施例4A~4D、実施例5A~5Fで作製した半導体ナノ粒子のバンド端発光のピーク強度と、保持時間との関係を示すグラフである。
【図15】 実施例4A~4D、実施例5A~5Fで作製した半導体ナノ粒子のバンド端発光のピーク波長と、保持時間との関係を示すグラフである。
【図16】 実施例5Fで作製した半導体ナノ粒子のHRTEM像である。
【図17】 実施例5Fで作製した半導体ナノ粒子のHAADF像である。
【図18】 実施例6で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の発光スペクトルである。
【図19】 実施例6で作製したコアシェル構造の半導体ナノ粒子の吸収スペクトルである。

代表図 図1本件の代表的な図

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