Mass Synthesis of Blue-luminescent SiC Nanoparticles : Application to Flat-panel White Light-emitting Diodes

蓝色发光碳化硅纳米颗粒的大规模合成：在平板白光发光二极管中的应用

• 批准号: 20360095
• 负责人: NOZAKI Tomohiro
• 金额: $ 12.56万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20360095/
• 关键词: 量子ドット; 二酸化炭素排出削減; 熱工学; 反応工学; 非平衡プラズマ; プラズマ加工; ナノシリコン; ナノ材料; シリコン; フォトルミネッセンス; 半導体量子ドット; マイクロプラズマ; カーボンナノチューブ; LED; 太陽電池

Although optical properties of silicon-related semiconductor nanocrystals (NCs) is not as excellent as compound semiconductor materials such as cadmium selenide, these materials are highlighted as one of the promising frontiers in the future optoelectronic devices because of non-toxicity and abundance. We propose in-flight plasma synthesis of silicon carbide NCs with size tunable photoluminescence. As-produced NCs were dispersed into organic solvent, followed by spin coating to fabricate NC containing thin film. We successfully fabricated 3-12 nm NCs, and observed size-dependent photoluminescence between 650 nm and 900 nm. However electroluminescence was not possible due to significant oxidation of NCs. Compared with NCs synthesized using SiH_4, chlorine- terminated NCs are oxidized 1000-time faster than hydrogen-terminated NCs. Further development of given plasma technology for NCs containing lighting devices, ambient oxygen and moisture must be strictly eliminated.

尽管硅相关的半导体纳米晶（NC）的光学性能不如硒化镉等化合物半导体材料，但由于无毒且丰富，这些材料被认为是未来光电器件的有前景的前沿之一。我们提出了具有尺寸可调光致发光的碳化硅NC的飞行等离子体合成。将所生产的NC分散到有机溶剂中，然后通过旋涂来制造含有NC的薄膜。我们成功制造了 3-12 nm NC，并在 650 nm 至 900 nm 之间观察到尺寸依赖性光致发光。然而，由于NC的显着氧化，电致发光是不可能的。与使用SiH_4合成的NC相比，氯封端NC的氧化速度比氢封端NC快1000倍。必须严格消除含有照明装置、环境氧气和湿气的数控系统的特定等离子技术的进一步发展。

项目成果

大気圧プラズマとマイクロリアクターの融合による革新的化学合成プロセス

常压等离子体与微反应器相结合的创新化学合成工艺

• 发表时间: 2010
• 期刊: 材料の化学と工学 47(3)
• 作者: 鈴木;山本;野崎智洋
• 通讯作者: 野崎智洋

In-flight microplasma synthesis of luminescent silicon quantum dots in macroscopic quantities

宏观量发光硅量子点的飞行微等离子体合成

• 发表时间: 2009
• 期刊: ECS Transactions (in press)
• 作者: 田崎豊;青木敦;宮田智生;宇高義郎;岩崎大剛;近藤俊介;青木康祐;Kie Okabayashi;Tomohiro Nozaki
• 通讯作者: Tomohiro Nozaki

In-flightプラズマCVDによるシリコンナノ粒子合成と太陽電池への応用

飞行等离子体 CVD 合成硅纳米颗粒及其在太阳能电池中的应用

• 发表时间: 2010
• 作者: 野崎智洋;Ryan Gresback;Zachary Holman;鐘ヶ江俊輔;岡崎健
• 通讯作者: 岡崎健

プラズマCVDにおけるカーボンナノチューブ成長モード(単層/多層)の圧力依存性

等离子体CVD中碳纳米管生长模式（单层/多层）的压力依赖性

• 发表时间: 2010
• 作者: 吉田晋平;唐津拓也;野崎智洋;岡崎健
• 通讯作者: 岡崎健

大気圧プラズマCVDにおけるカーボンナノチューブ成長メカニズムの解明 (4)

阐明常压等离子体CVD中碳纳米管的生长机理（4）

• 发表时间: 2010
• 作者: 吉田晋平;唐津拓也;岡崎健;野崎智洋
• 通讯作者: 野崎智洋