Si量子ドットの表面構造と高機能化：量子収率80％，熱水（80℃）の耐久性を超え

硅量子点的表面结构和高功能性：量子产率达80%，超过热水耐久性（80℃）

• 批准号: 22H01909
• 负责人: 齋藤 健一
• 金额: $ 11.07万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01909/
• 关键词: 量子ドット; 低次元半導体; ＬＥＤ; シリコン; 量子ドットLED; 量子ドットフィルム

量子ドットは夢の材料とよばれ，それを用いたＴＶやタブレットが出回り始めた。しかし，その本格的普及には解決すべき課題（毒性，効率，耐久性）がある。応募者は過去18年間の研究で，世界初の青色発光のシリコン量子ドット（SiQD）ならびにそのLED の開発，もみ殻を原料としたSiQD LED の開発，世界最高レベルの発光効率のSiQDの合成，などを報告してきた。これらの成果を基盤に，本研究では以下の二つを展開する。(A)複数の手法でSiQDを合成し，表面構造と発光効率との相関，(B) SiQDの表面構造と発光安定性の相関，それぞれの解明である。これらの研究は，SiQDを用いた量子ドットフィルムと量子ドットLED開発の屋台骨となる。実用化を見据えたCdフリー，鉛フリーの量子ドットの基礎研究を行い，安全・安心・安価な光材料という視点より，豊かな社会発展の基盤となる独創的・先駆的な研究を展開する。2022年度の研究において大きな進展があった。具体的には，三原色発光するSiQDを合成し，その耐久性について顕著な違いが観測された。すなわち，赤色発光のSiQDを，水素シルセスキオキサンの合成と焼成，化学エッチング，表面修飾の手順により合成した。緑色発光と青色発光のSiQDをハロシランの液相還元法と表面修飾より合成した。これら量子ドットを複数の高分子フィルムに分散し，太陽光照射と熱水暴露により安定性を検証した。その結果，表面リガンドの種類が発光の安定性に大きく影響することが示された。

Quantum ドット, ドット dream, <s:1> material とよばれ, それを is output back and forth from ドット たTVやタブレットが to めた. The popularization of the theory に に solves the すべ すべ issue (toxicity, efficacy, durability) がある. 応 raise those は で の research over the past 18 years, the world in the early の cyan light 発 の シ リ コ ン quantum ド ッ ト (SiQD) な ら び に そ の LED の 発, も を み shell material と し た SiQD LED の 発 open, the world's highest レ ベ ル の 発 light working rate の SiQD の synthesis, な ど を report し て き た. The れら れら results を base disk に, and this study で で is expanded on する in the following <s:1> two を を を. (A) the plural の gimmick で SiQD し を synthesis, surface structure と 発 light working rate と の masato, (B) SiQD の surface structure と 発 light stability の masato, そ れ ぞ れ の interpret で あ る. <s:1> れら <s:1> studies となる, SiQDを uses <s:1> た quantum ドットフィ ムと ムと quantum ドットLED to develop the floor bone となる. Be with the を see according to え た Cd フ リ ー, lead フ リ ー の quantum ド ッ ト の basic research を い, safety, ease Ann 価 な light material と い う viewpoints よ り, bungo か な social 発 exhibition の base plate と な る を な research of original, first 駆 す る. 2022 <s:1> Research にお にお て Major な な progress があった. Specific に は, trichromatic light 発 す る SiQD し を synthesis, そ の durability に つ い て 顕 the な violations い が 観 measuring さ れ た. す な わ ち, red light 発 の SiQD を, water element シ ル セ ス キ オ キ サ ン の synthetic と 焼, chemical エ ッ チ ン グ, surface modification の hand shun に よ り synthetic し た. Green luminescent と cyan luminescent <s:1> SiQDをハロシラ <e:1> <s:1> liquid-phase reduction method と surface modification よ synthesis た た. <s:1> れら quantum ドットを complex <s:1> polymer フィ ムに ムに dispersion <e:1>, sunlight exposure と hot water exposure によ <s:1> stability を検 proof た た. そ の results, the surface リ ガ ン ド の kinds が 発 の light stability に big き く influence す る こ と が shown さ れ た.

项目成果

ナノサイズ半導体の光・電子物性：乱れと機能発現

纳米半导体的光学和电子特性：无序和功能表达

• 发表时间: 2022
• 作者: Fujii Shota;Takano Shin;Nakazawa Kohji;Sakurai Kazuo;齋藤健一;Shota Fujii;齋藤健一
• 通讯作者: 齋藤健一

メカノケミカル法によるアルコキシシランの合成

机械化学法合成烷氧基硅烷

• 发表时间: 2022
• 作者: Mori Nanase;Kawasaki Hideya;Nishida Erika;Kanemoto Yukimi;Miyaji Hirofumi;Umeda Junko;Kondoh Katsuyoshi;七里明音，三浦結衣，水谷友哉，齋藤健一
• 通讯作者: 七里明音，三浦結衣，水谷友哉，齋藤健一

光触媒用チタン酸化物の製造方法

光触媒用氧化钛的生产方法

• 发表时间: 2022

新規量子ドットLED システムに向けた粒子の設計思想

新型量子点 LED 系统的粒子设计理念

• 发表时间: 2022
• 作者: Fujii Shota;Takano Shin;Nakazawa Kohji;Sakurai Kazuo;齋藤健一
• 通讯作者: 齋藤健一

Si粉末とアルカリ性水溶液による水素生成： 表面・内部の欠陥と反応の熱力学的考察

使用硅粉和碱性水溶液制氢：表面/内部缺陷和反应的热力学考虑

• 发表时间: 2022
• 作者: Md. A. Rahman;Y. Yomogida;K. Ueji;M. Nagano;R. Tanaka;Y. Miyata;K. Yanagi;水谷友哉，大田晴久，柏木努，福田健，塩原利夫，齋藤健一
• 通讯作者: 水谷友哉，大田晴久，柏木努，福田健，塩原利夫，齋藤健一