Nanoparticle surface design for device fabrication of low-toxic quantum dots

用于低毒量子点器件制造的纳米粒子表面设计

• 批准号: 22H02168
• 负责人: 桑畑 進
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Osaka 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 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02168/
• 关键词: 量子ドット; 半導体ナノ粒子; 表面デザイン; デバイス化

多色化に向けた3元素系化合物量子ドットの作成：QDの発光色は粒径を変化させれば可能である。11-13-16族半導体の場合、元素の種類を変えるとバンドギャップが変化することできるので、AgInS2-AgGaS2、AgInS2-CuInS2などの固溶体QDを合成し組成を変化させることによる連続した発光色の変化を調査したところ、実際に可能であることを見出した。3成分化合物QDのマトリクスの工夫：QD表面を起点としてマトリクス材料がソフトに成長するための表面デザインとマトリクス材料の選択を行った。ゾル－ゲル法を中心に、無機と有機のハイブリッド材料としてはMOFを含む配位高分子(CP)から幅広く選別し、具体的にマトリクスとして機能する材料を見出した。光学固体デバイスの構築：合成した直後のコロイド状QDは、表面に有機分子リガンドが吸着している。これを基板等に塗布したQD膜の場合、リガンドの長さが短かければ外部から電子や正孔を注入できるが、それらはQD間を移動できてしまうため、濃度消光を引き起こしてしまった。リガンドを長くすれば濃度消光は抑えられるが、外部からの電子や正孔の注入がしにくくなるというトレードオフの関係にあることがわかった。Ⅱの手法でQDよりもバンドギャップの広いマトリクスでQDを固体素子化ができれば、マトリクスとQD間での整流性によって濃度消光を抑制しつつ、外部からの電子と正孔の注入が可能となった。これを作り上げることによって、輝度および効率の高いEL素子が作製できることを明らかとした。

Multicolor に to けた 3-element system compounds quantum ドット <s:1> to form: QD <s:1> luminescent color particle size を variation させれば possible である. The 11-13-16 semiconductor の occasions, types を の elements - え る と バ ン ド ギ ャ ッ プ が variations change す る こ と で き る の で, AgInS2 AgGaS2, AgInS2 CuInS2 な ど の solid solution of QD を synthetic し を variations change さ せ る こ と に よ る even 続 し た 発 light の variations change を survey し た と こ ろ, be interstate に It is possible that である とを とを reveals た. Three components of compound QD の マ ト リ ク ス の : QD surface を starting point と し て マ ト リ ク ス material が ソ フ ト に growth す る た め の surface デ ザ イ ン と マ ト リ ク ス material の sentaku を line っ た. ゾ ル - ゲ ル に を center, inorganic と organic の ハ イ ブ リ ッ ド material と し て は MOF を containing む coordination polymer (CP) か ら picture hiroo く choose don't し, concrete に マ ト リ ク ス と し て function す を る materials show the し た. Optical solid デ バ イ ス の constructs: synthetic し た straight after の コ ロ イ ド QD は, surface に organic molecules リ ガ ン ド が sorption し て い る. こ れ を substrates such as に coated し た QD membrane の occasions, リ ガ ン ド の long さ が short か け れ ば external か ら electronic や を is hole injection で き る が, そ れ ら は QD を between mobile で き て し ま う た め, concentration of extinction を lead き こ し て し ま っ た. Long リ ガ ン ド を く す れ ば concentration extinction は え suppression ら れ る が, external か ら の electronic や の is hole injection が し に く く な る と い う ト レ ー ド オ フ の masato is に あ る こ と が わ か っ た. Ⅱ の gimmick で QD よ り も バ ン ド ギ ャ ッ プ の hiroo い マ ト リ ク ス で QD を solid element digital が で き れ ば, マ ト リ ク ス と between QD で の rectifier sex に よ っ て concentration extinction を inhibit し つ つ, external か ら の electronic と の is hole injection が may と な っ た. こ れ を made げ り る こ と に よ っ て, luminance お よ び が son working rate high の い EL element system で き る こ と を Ming ら か と し た.

项目成果

バンド端発光するI-III-VI族半導体量子ドットの発光多色化および実用化に向けた課題克服

克服多色发射挑战及发射带边光的I-III-VI族半导体量子点的实际应用

• 发表时间: 2022
• 作者: 上松 太郎;桑畑 進
• 通讯作者: 桑畑 進

Encapsulation of AgInS2/GaSx core/shell quantum dots in In-fumarate metal-organic frameworks for stability enhancement

将 AgInS2/GaSx 核/壳量子点封装在 In-富马酸盐金属有机框架中以增强稳定性

• DOI: 10.1039/d2ce00343k
• 发表时间: 2022
• 期刊: CrystEngComm
• 影响因子: 3.1
• 作者: Tepakidareekul Manunya;Uematsu Taro;Torimoto Tsukasa;Kuwabata Susumu
• 通讯作者: Kuwabata Susumu

酸化ガリウム電子輸送層を用いたAg-In-Ga-S系量子ドット電界発光(EL)素子の作製

使用氧化镓电子传输层制造Ag-In-Ga-S量子点电致发光（EL）器件

• 发表时间: 2022
• 作者: 菅野 陸;泉 竜之介;上松 太郎;本村 玄一;鳥本 司;桑畑 進
• 通讯作者: 桑畑 進

Improvement of Luminescence Performances in AgInxGa1－xS2/GaSz Core/Shell Quantum Dots by Aluminum Doping

铝掺杂提高AgInxGa1－xS2/GaSz核/壳量子点发光性能

• 发表时间: 2022
• 作者: Tepakidareekul Mananya;Uematsu Taro;Torimoto Tsukasa;Kuwabata Susumu
• 通讯作者: Kuwabata Susumu

半導体ナノ粒子及びその製造方法

半导体纳米粒子及其制造方法

• 发表时间: 2023