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化合物半導体超微結晶の調製と量子サイズ効果に基づく光機能開発

基于量子尺寸效应的化合物半导体超细晶体的制备及光学功能的开发

基本信息

批准号：
02205083
负责人：
柳田祥三
金额：
$ 1.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1990
资助国家：
日本
起止时间：
1990 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

化合物半導体は超微粒子化による量子サイズ効果に基づく新規な光機能の発現という点で注目されている。なかでも化合物半導体超微結晶の光学非線形特性の発現において最適な超微結晶の粒径が存在することが近年種々の化合物半導体について報告され、超微結晶調製の際の粒径制御の重要性についての認識が高まっている。われわれは硫化カドミウム超微結晶の調製の際、界面活性剤を用いた水ノヘプタン逆ミセル系において、ビス(トリメチルシリル)スルフィドを硫黄源とし、トリメチルシリル化チオフェノ-ルを表面修飾剤として用いることによって、数nmの硫化カドミウム超微結晶を安定な状態で単離し精製することが可能であり、またこれらの硫黄源と表面修飾剤の仕込比を変化させることによって、超微結晶の粒径制御がある程度可能であることも確かめた。またこれらのフェニル基で表面修飾を施した硫化カドミウム超微結晶(以下φーcds)はピリジン、DMF等の有機溶媒に可溶であり、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)/φーcds/ピリジン混合溶液のキャストにより黄色透明のフィルム試料を作成したところ、これが高い3次非線形光学特性を示すことを確認した。これらの3次の非線形感受率X^<(3)>の値は分散しているφーcdsの粒径の増大とともに増加しており、一般に超微粒子の減少と共に増大する量子サイズ効果とは相反する結果が得られた。このことから硫化カドミウム超微結晶においてもその非線形光学特性の発現に量子サイズ効果以外の因子、すなわち最適な粒径が存在する可能性が示唆された。

Compound semiconductor ultra-fine particles, quantum effect, new optical function, discovery and development of the point of interest The development of optical nonlinear characteristics of compound semiconductor ultrafine crystals and the existence of optimum ultrafine crystal particle size have been reported in recent years. The importance of particle size control in ultrafine crystal modulation has been highly recognized. In addition, the surface active agent is used in the preparation of ultrafine crystals. The sulfur source and surface modification agent can be refined by changing the ratio of sulfur source and surface modification agent. The particle size of ultrafine crystals can be controlled. The surface modification of these crystals was carried out by sulfurization. Ultrafine crystals (hereinafter φ-cds) were soluble in organic solvents such as PMMA and DMF. The mixture of PMMA and φ-cds was prepared by yellow transparent samples. The third-order nonlinear optical properties of these crystals were confirmed. The value of the third-order nonlinear susceptibility X^<(3)> increases with the increase of particle size of φ-cds in dispersion, and increases with the decrease of ultrafine particles in general. The possibility of the existence of factors other than quantum particles and optimal particle sizes in the development of nonlinear optical properties of ultrafine crystals is indicated.