JP5162742B2 - 半導体ナノ粒子及びその製造方法 - Google Patents
半導体ナノ粒子及びその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5162742B2 JP5162742B2 JP2007533281A JP2007533281A JP5162742B2 JP 5162742 B2 JP5162742 B2 JP 5162742B2 JP 2007533281 A JP2007533281 A JP 2007533281A JP 2007533281 A JP2007533281 A JP 2007533281A JP 5162742 B2 JP5162742 B2 JP 5162742B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- complex
- salt
- semiconductor nanoparticles
- nanoparticles
- sulfur
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 title claims description 133
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 title claims description 85
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 52
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 43
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 34
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 30
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims description 29
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 23
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 20
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 13
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 13
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 11
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 11
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 claims description 9
- -1 alkenyl amine Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims 8
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims 8
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims 8
- 150000003463 sulfur Chemical class 0.000 claims 4
- 229960001716 benzalkonium Drugs 0.000 claims 1
- CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N benzododecinium Chemical compound CCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)CC1=CC=CC=C1 CYDRXTMLKJDRQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 45
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 39
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 38
- QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N (z)-octadec-9-en-1-amine Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCCN QGLWBTPVKHMVHM-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 35
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 25
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 24
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 21
- 229910052795 boron group element Inorganic materials 0.000 description 20
- FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 1-Hexadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCN FJLUATLTXUNBOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 12
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 12
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 10
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 9
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 229910052984 zinc sulfide Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 8
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 8
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 8
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 8
- 230000005476 size effect Effects 0.000 description 8
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 7
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 7
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 5
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 5
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 5
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 4
- LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N diethyldithiocarbamic acid Chemical compound CCN(CC)C(S)=S LMBWSYZSUOEYSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N octan-1-amine Chemical compound CCCCCCCCN IOQPZZOEVPZRBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N copper;5,10,15,20-tetraphenylporphyrin-22,24-diide Chemical compound [Cu+2].C1=CC(C(=C2C=CC([N-]2)=C(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(N=2)=C(C=2C=CC=CC=2)C2=CC=C3[N-]2)C=2C=CC=CC=2)=NC1=C3C1=CC=CC=C1 RKTYLMNFRDHKIL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229940116901 diethyldithiocarbamate Drugs 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen group Chemical group [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 3
- 238000006862 quantum yield reaction Methods 0.000 description 3
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 3
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 3
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 3
- YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N (2,5-dioxopyrrolidin-1-yl) 4-pyren-1-ylbutanoate Chemical compound C=1C=C(C2=C34)C=CC3=CC=CC4=CC=C2C=1CCCC(=O)ON1C(=O)CCC1=O YBNMDCCMCLUHBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N 2-methylpropanamine Chemical compound CC(C)CN KDSNLYIMUZNERS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003917 TEM image Methods 0.000 description 2
- YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N acetylacetone Chemical compound CC(=O)CC(C)=O YRKCREAYFQTBPV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 125000003438 dodecyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- DPBLXKKOBLCELK-UHFFFAOYSA-N pentan-1-amine Chemical compound CCCCCN DPBLXKKOBLCELK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000011163 secondary particle Substances 0.000 description 2
- 239000012798 spherical particle Substances 0.000 description 2
- WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N sulfanylidenezinc Chemical compound [Zn]=S WGPCGCOKHWGKJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- 231100000701 toxic element Toxicity 0.000 description 2
- MDYOLVRUBBJPFM-UHFFFAOYSA-N tropolone Chemical compound OC1=CC=CC=CC1=O MDYOLVRUBBJPFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VAMJQXNLYIWNPK-UHFFFAOYSA-N 1,1,1,4,4,4-hexafluorobutane-2,3-dithiol Chemical class FC(F)(F)C(S)C(S)C(F)(F)F VAMJQXNLYIWNPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 1-hexanamine Chemical compound CCCCCCN BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- 229910021591 Copper(I) chloride Inorganic materials 0.000 description 1
- MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N Decylamine Chemical compound CCCCCCCCCCN MHZGKXUYDGKKIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N Dodecane Natural products CCCCCCCCCCCC SNRUBQQJIBEYMU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021617 Indium monochloride Inorganic materials 0.000 description 1
- REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N Octadecylamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCCN REYJJPSVUYRZGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000002597 Solanum melongena Nutrition 0.000 description 1
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 125000002723 alicyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000149 argon plasma sintering Methods 0.000 description 1
- 125000002029 aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- 125000001797 benzyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(C([H])=C1[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 1
- HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N butan-1-amine Chemical compound CCCCN HQABUPZFAYXKJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M copper(I) chloride Chemical compound [Cu]Cl OXBLHERUFWYNTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000002704 decyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 description 1
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 description 1
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 1
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- QAMFBRUWYYMMGJ-UHFFFAOYSA-N hexafluoroacetylacetone Chemical compound FC(F)(F)C(=O)CC(=O)C(F)(F)F QAMFBRUWYYMMGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M indium(1+);chloride Chemical compound [In]Cl APHGZSBLRQFRCA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001280 n-hexyl group Chemical group C(CCCCC)* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004923 naphthylmethyl group Chemical group C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)C* 0.000 description 1
- 125000002347 octyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001117 oleyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])/C([H])=C([H])\C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000913 palmityl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- XJLUMEOUYQBTMT-UHFFFAOYSA-N pentane-2,4-dithione Chemical compound CC(=S)CC(C)=S XJLUMEOUYQBTMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000003672 processing method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000011403 purification operation Methods 0.000 description 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 1
- 125000004079 stearyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052716 thallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000000101 thioether group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- 231100000167 toxic agent Toxicity 0.000 description 1
- 239000003440 toxic substance Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
- C09K11/62—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing gallium, indium or thallium
- C09K11/621—Chalcogenides
- C09K11/623—Chalcogenides with zinc or cadmium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Description
(1−2x)Zn2+,xIn3+,xAg+ + (C2H5)2NCS2 -
→Zn(1-2x)InxAgx(S2CN(C2H5)2)2 …(1)
Zn(1-2x)InxAgx(S2CN(C2H5)2)2
→Zn(1-2x)InxAgxS+ジエチルジチオカルバミド酸分解生成物 …(2)
1.発光特性
実施例1〜3で得られた半導体ナノ粒子について、発光スペクトルを測定した。すなわち、ヘキサデシルアミンによって化学修飾された半導体ナノ粒子が過剰のヘキサデシルアミン(常温で固体)に分散した状態のものは、実施例1〜3とも室内光下ではいずれの固体も茶色であったが、常温で紫外光(波長350nm)を当てると強く発光した。また、その発光色は、xの値が0.2,0.3,0.5へと増加するのに伴い、緑、黄、赤へと変化した。一方、実施例1〜3で得られた半導体ナノ粒子は、常温で固体である過剰のヘキサデシルアミン中に分散しているため、ここに1−ブタノールを加えて過剰のヘキサデシルアミンを溶解させたあと遠心分離することにより、ヘキサデシルアミンによって化学修飾された半導体ナノ粒子を沈殿として得た。得られた沈殿を1−ブタノール中に懸濁させ、常温で紫外光(波長400nm)を当てたあと発光スペクトルを測定したところ、図1に示すように、合成時のIn及びAgの割合が増加すると、すなわちxの値が0.2,0.3,0.5へと増加すると、発光ピークは550nm,580nm,720nmへと長波長シフトした。
実施例1で得られた半導体ナノ粒子について、透過型電子顕微鏡(TEM、日本電子(株)製の型式2010F)を用いて観察を行った。そのときの様子を図2に示す。なお、図2(b)は図2(a)の部分拡大図である。TEMグリッドとして、市販のカーボン蒸着マイクログリッド(応研商事タイプB)を用いた。実施例1で得られた半導体ナノ粒子は、常温で固体である過剰のヘキサデシルアミン中に分散した状態であるため、これにメタノールを添加することにより過剰のヘキサデシルアミンを溶解して遠心分離により除去した。得られた沈殿を、さらにメタノールにより洗浄した後、メタノール中に懸濁させた。この懸濁液を、TEMグリッド上に滴下・乾燥させたものを試料とした。この試料のTEM観察を行ったところ、多くの球状粒子に加えて、ロッド形状粒子が観察された(図2参照)。粒子の高分解能像では明確な格子縞が観察されたことから、個々のナノ粒子は結晶性の高い粒子であることがわかった。エネルギー分散型X線分析装置(EDX)により粒子の組成分析を行ったところ、いずれの粒子もZn,In,Ag,Sのすべてを含んでいた。粒子中に含まれる原子数比率はSが約50%と粒子によらずほぼ一定であったのに対し、金属元素は粒子によって含有比率が異なり、Znで21〜31%、Inで7〜16%、Agで5〜11%の間で変動した。これらTEM像から、球状粒子について粒径分布を求めたところ、図3に示すようになった。粒子サイズは5〜15nmに分布しており、平均粒径8.8nm、標準偏差1.9nmであることがわかった。
Zn1-2xInxAgx(S2CNEt2)2錯体(x=0.2,0.3,0.5)の組成を分析した。測定サンプルとしては、実施例1〜3の半導体ナノ粒子の作製途中で得られた錯体をメタノールにより数回洗浄したのち減圧乾燥したものを用いた。組成分析の結果を表1に示す。なお、表1の理論値及び分析値は錯体全体に対する重量%を表す。表1から明らかなように、xの値にかかわらず、いずれの錯体においてもS,C,N,Hの元素の分析値は理論値と良い一致を示した。このことから、仕込み比どおりの化学組成をもつZn1-2xInxAgx(S2CNEt2)2錯体が作製できたことがわかった。
1.上澄み液と沈殿物の発光特性
オレイルアミンによって化学修飾された半導体ナノ粒子の上澄み液と沈殿物にそれぞれ常温で紫外光(350nm)を照射したところ、いずれも強く発光した。その発光色は、xの値が0.2,0.3,0.5へと増加するのに伴い、緑、黄、赤へと変化した。
実施例7で得られたクロロホルム溶液(オレイルアミンによって化学修飾した半導体ナノ粒子Zn(1-2x)InxAgxS(x=0.5)を含むもの)につき、常温で吸収及び発光スペクトルを測定した。その結果を図6に示す。図6(a)は吸収スペクトルを表し、図6(b)は発光スペクトルを表す。図6から明らかなように、吸収及び発光スペクトルは、用いる溶媒に関係なく、ほとんど同じであった。このことから、ナノ粒子の分離・精製操作をしても、ナノ粒子が凝集することなく安定に存在していることがわかった。また、吸収スペクトルは、約700nmから立ち上がっており、その立ち上がり位置の波長は発光ピーク波長とほぼ一致することがわかった。更に、二次粒子を形成した粒子が示すような光散乱による吸光度の増加が、700nm以上の波長領域で見られないことから、得られたナノ粒子はいずれの溶媒中においても均一に溶解(二次粒子を形成せず均一に分散)していることがわかった。
0.1mol・dm-3NaOH水溶液中のフルオレセインの蛍光の量子収率(光吸収された光子数に対する発光により放出された光子数の比)が0.92であることを利用して、実施例7で得られたクロロホルム溶液中のZn(1-2x)InxAgxS(x=0.5)ナノ粒子の発光の量子収率を相対法により常温で求めたところ、約0.1となり、ナノ粒子が比較的高い効率で発光していることがわかった。
オレイルアミンによる化学修飾処理(反応温度180℃)の時間を変化させて、得られた粒子の発光特性に及ぼす影響を調べた。すなわち、実施例7では化学修飾処理を180℃で3分間行ってクロロホルム溶液を得たが、ここでは化学修飾処理を180℃で10分間行ってクロロホルム溶液を得た。常温で両者の発光スペクトルを測定したところ、図7に示すように、反応時間が長くなるとピーク波長が長波長側にシフトすることがわかった。これは、加熱時間の増大により粒子成長が促進され、より大きなナノ粒子が生成したために、量子サイズ効果の発現度合いが低下したためと考えられる。
粒子表面化学修飾処理における反応温度の影響を調べるために、オレイルアミンあるいはオクチルアミン中で150℃で化学修飾処理を行うことにより、Zn(1-2x)InxAgxS(x=0.5)ナノ粒子を作製した。オレイルアミンを用いた場合には、180℃で化学修飾処理を行った実施例7のクロロホルム溶液は常温で強く発光したのに対して、150℃で化学修飾処理を行った場合には常温でほとんど発光しなかった。一方、オクチルアミンを用いた場合には、150℃で化学修飾処理を行った場合でも常温で強い発光が見られた。図8に、このとき得られた発光スペクトル(図8のa)を、180℃でオレイルアミンによって化学修飾した半導体ナノ粒子の結果(図8のb)と共に示す。発光ピーク波長は、より低温で化学修飾したオクチルアミンの場合が、より短波長側にシフトしていた。このことは、低い表面処理温度により粒子成長が抑えられたためと考えられる。
実施例1〜6では、あらかじめ錯体を熱処理した後、アミンによって粒子表面の化学修飾を行うことにより、Zn(1-2x)InxAgxSナノ粒子を作製した(逐次法と称する)。ここでは、実施例7と同様にx=0.5としてオレイルアミン中に錯体を懸濁させた後、180℃で30分間加熱することにより、半導体ナノ粒子の形成と粒子表面の化学修飾とを同時に行った(同時法と称する)。得られた粒子の常温での発光スペクトルを図9に示す。同時法で作製したナノ粒子の方が、スペクトルの形状がわずかにシャープになったものの、発光ピーク波長に大きな変化は見られなかった。
粉末X線回折測定装置(理学電機、RINT2100)を用いて、Zn1-2xInxAgxS2ナノ粒子のXRD測定を行い、その結晶構造を決定した。そのXRDパターンを図10に示す。なお、測定サンプルは、次のようにして調製した。すなわち、実施例5〜7で得られたナノ粒子(オレイルアミンと共に加熱して得られたナノ粒子)のオレイルアミン溶液に、メタノールを加えてナノ粒子を沈殿させた。続いて、遠心分離により沈殿を分離したのち、クロロホルムに溶解させた。その後、再度メタノールを加えて沈殿させ、遠心分離により沈殿を回収した。この沈殿をメタノールにより数回洗浄したのち減圧乾燥することにより、Zn1-2xInxAgxS2ナノ粒子を得た。また、x=0のナノ粒子(つまりZnSナノ粒子)についても、これと同様にして調製した。
Claims (8)
- Agの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合することにより錯体とし、該錯体を100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより熱処理物とし、該熱処理物を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより得られる、常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子。
- Agの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合することにより錯体とし、該錯体を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより得られる、常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子。
- 亜鉛塩とAgの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合する(亜鉛と硫黄との原子数比率が1:4となる場合を除く)ことにより錯体とし、該錯体を100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより熱処理物とし、該熱処理物を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより得られる、常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子。
- 亜鉛塩とAgの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合する(亜鉛と硫黄との原子数比率が1:4となる場合を除く)ことにより錯体とし、該錯体を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより得られる、常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子。
- Agの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合することにより錯体とし、該錯体を100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより熱処理物とし、該熱処理物を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度加熱することにより常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子を得る、
半導体ナノ粒子の製造方法。 - Agの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合することにより錯体とし、該錯体を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子を得る、
半導体ナノ粒子の製造方法。 - 亜鉛塩とAgの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合する(亜鉛と硫黄との原子数比率が1:4となる場合を除く)ことにより錯体とし、該錯体を100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより熱処理物とし、該熱処理物を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子を得る、
半導体ナノ粒子の製造方法。 - 亜鉛塩とAgの塩とInの塩と硫黄を配位元素とする配位子とを混合する(亜鉛と硫黄との原子数比率が1:4となる場合を除く)ことにより錯体とし、該錯体を炭素数4〜20の炭化水素を有するアルキルアミン又はアルケニルアミンと共に100〜300℃の範囲で設定された温度で加熱することにより常温で発光する平均粒径20nm以下の半導体ナノ粒子を得る、
半導体ナノ粒子の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007533281A JP5162742B2 (ja) | 2005-09-02 | 2006-08-30 | 半導体ナノ粒子及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005255656 | 2005-09-02 | ||
JP2005255656 | 2005-09-02 | ||
JP2007533281A JP5162742B2 (ja) | 2005-09-02 | 2006-08-30 | 半導体ナノ粒子及びその製造方法 |
PCT/JP2006/317072 WO2007026746A1 (ja) | 2005-09-02 | 2006-08-30 | 半導体ナノ粒子及びその製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2007026746A1 JPWO2007026746A1 (ja) | 2009-03-12 |
JP5162742B2 true JP5162742B2 (ja) | 2013-03-13 |
Family
ID=37808831
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007533281A Active JP5162742B2 (ja) | 2005-09-02 | 2006-08-30 | 半導体ナノ粒子及びその製造方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090278094A1 (ja) |
EP (1) | EP1956068A4 (ja) |
JP (1) | JP5162742B2 (ja) |
WO (1) | WO2007026746A1 (ja) |
Families Citing this family (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4969100B2 (ja) * | 2005-12-22 | 2012-07-04 | 京セラ株式会社 | 半導体蛍光体の製造方法 |
WO2008139811A1 (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-20 | Konica Minolta Medical & Graphic, Inc. | 無機ナノ粒子蛍光体の製造方法及び蛍光体標識化合物 |
JP5108568B2 (ja) * | 2008-03-11 | 2012-12-26 | 東レ株式会社 | 生体分子の結合可能なナノ粒子およびその製造方法 |
US9028723B2 (en) * | 2009-02-27 | 2015-05-12 | National University Corporation Nagoya University | Semiconductor nanoparticles and method for producing same |
CN104105541A (zh) * | 2012-02-02 | 2014-10-15 | 马克思-普朗克科学促进协会 | 制备聚苯乙烯稳定的纳米颗粒和包含其的纳米结构化衬底表面的方法以及所述纳米结构化衬底表面本身和其用途 |
JP6164637B2 (ja) * | 2013-03-22 | 2017-07-19 | 国立大学法人名古屋大学 | 生体試料標識用蛍光プローブ |
CN103265949B (zh) * | 2013-04-28 | 2015-07-15 | 温州大学 | 一种单核AgInS2量子点的制备方法 |
CN103265948B (zh) * | 2013-04-28 | 2015-04-08 | 温州大学 | 一种掺杂型四元多色荧光Ag-Zn-In-S量子点的制备方法 |
JP6293710B2 (ja) | 2015-07-22 | 2018-03-14 | 国立大学法人名古屋大学 | 半導体ナノ粒子およびその製造方法 |
US10550322B2 (en) | 2016-09-06 | 2020-02-04 | National University Corporation Nagoya University | Semiconductor nanoparticles, method of producing semiconductor nanoparticles, and light-emitting device |
JP6466979B2 (ja) * | 2016-09-06 | 2019-02-06 | 国立大学法人名古屋大学 | 半導体ナノ粒子および半導体ナノ粒子の製造方法ならびに発光デバイス |
JP7007671B2 (ja) * | 2018-06-22 | 2022-01-24 | 国立大学法人東海国立大学機構 | 半導体ナノ粒子、その製造方法及び発光デバイス |
US20230295493A1 (en) * | 2022-03-18 | 2023-09-21 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Color conversion panel including luminescent nanoparticles, nanoparticles, and electronic device including the same |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003073126A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 半導体ナノ粒子の製造方法 |
US20050183767A1 (en) * | 2004-02-19 | 2005-08-25 | Nanosolar, Inc. | Solution-based fabrication of photovoltaic cell |
WO2006009124A1 (ja) * | 2004-07-16 | 2006-01-26 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 蛍光体、及びその製造方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6251303B1 (en) * | 1998-09-18 | 2001-06-26 | Massachusetts Institute Of Technology | Water-soluble fluorescent nanocrystals |
US20060263908A1 (en) * | 2004-03-08 | 2006-11-23 | Fuji Photo Film Co., Ltd. | Fluorescent complex, a fluorescent particle and a fluorescence detection method |
-
2006
- 2006-08-30 EP EP06797046A patent/EP1956068A4/en not_active Withdrawn
- 2006-08-30 WO PCT/JP2006/317072 patent/WO2007026746A1/ja active Application Filing
- 2006-08-30 JP JP2007533281A patent/JP5162742B2/ja active Active
- 2006-08-30 US US11/991,107 patent/US20090278094A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003073126A (ja) * | 2001-09-03 | 2003-03-12 | Mitsubishi Chemicals Corp | 半導体ナノ粒子の製造方法 |
US20050183767A1 (en) * | 2004-02-19 | 2005-08-25 | Nanosolar, Inc. | Solution-based fabrication of photovoltaic cell |
WO2006009124A1 (ja) * | 2004-07-16 | 2006-01-26 | National Institute Of Advanced Industrial Science And Technology | 蛍光体、及びその製造方法 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
JPN6012028918; J.Phys.Chem.B 108, 2004, 12429-12435 * |
JPN6012028919; J.Mater.Res. Vol.16,No.12, 200112, 3411-3415 * |
JPN6012028920; J.Am.Chem.Soc. 126, 2004, 13406-13413 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP1956068A1 (en) | 2008-08-13 |
EP1956068A4 (en) | 2010-07-28 |
JPWO2007026746A1 (ja) | 2009-03-12 |
US20090278094A1 (en) | 2009-11-12 |
WO2007026746A1 (ja) | 2007-03-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5162742B2 (ja) | 半導体ナノ粒子及びその製造方法 | |
JP7070826B2 (ja) | 半導体ナノ粒子およびその製造方法ならびに発光デバイス | |
JP7314327B2 (ja) | 半導体ナノ粒子およびその製造方法 | |
JP7308433B2 (ja) | 半導体ナノ粒子およびその製造方法ならびに発光デバイス | |
Salavati-Niasari et al. | Synthesis of star-shaped PbS nanocrystals using single-source precursor | |
Pu et al. | Highly reactive, flexible yet green Se precursor for metal selenide nanocrystals: Se-octadecene suspension (Se-SUS) | |
EP3102649B1 (en) | Quantum dot nanoparticles having enhanced stability and luminescence efficiency | |
US12074253B2 (en) | Semiconductor nanoparticles, production method thereof, and light-emitting device | |
US20210040385A1 (en) | Core-shell semiconductor nanoparticles, production method thereof, and light-emitting device | |
Onwudiwe et al. | The bipyridine adducts of N-phenyldithiocarbamato complexes of Zn (II) and Cd (II); synthesis, spectral, thermal decomposition studies and use as precursors for ZnS and CdS nanoparticles | |
US20110291049A1 (en) | Indium arsenide nanocrystals and methods of making the same | |
EP3922604A1 (en) | Semiconductor nanoparticles and method for producing same | |
KR20110083718A (ko) | 형광성 나노입자, 그 제조방법 및 생물학 마킹에서의 이용방법 | |
WO2021182417A1 (ja) | 半導体ナノ粒子の製造方法 | |
Parani et al. | Thiolated selenium as a new precursor for the aqueous synthesis of CdSe/CdS core/shell quantum dots | |
Ebrahimi et al. | Morphology engineering and growth mechanism of ZnS nanostructures synthesized by solvothermal process | |
Onwudiwe et al. | Colloidal synthesis of monodispersed ZnS and CdS nanocrystals from novel zinc and cadmium complexes | |
Galiyeva et al. | Single-source precursor synthesis of quinary AgInGaZnS QDs with tunable photoluminescence emission | |
JP6351157B2 (ja) | テルル化合物ナノ粒子及びその製法 | |
Lesnyak et al. | Toward efficient blue-emitting thiol-capped Zn 1− x Cd x Se nanocrystals | |
JP2010031115A (ja) | 半導体ナノ粒子の製造方法、および半導体ナノ粒子 | |
Li et al. | Preparation of monodispersed CuS nanocrystals in an oleic acid/paraffin system | |
JP2010105149A (ja) | 半導体ナノ粒子及びその製造方法 | |
Rivera-Rodriguez et al. | Effect of the reaction temperature on the optical properties of CdSTe quantum dots synthesized under microwave irradiation | |
Beri et al. | “Green” and controlled synthesis of single family “magic-size” cadmium selenide nanocrystals by the use of cyclo-hexeno-1, 2, 3-selenadiazole an organoselenium compound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090827 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120806 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20120823 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20120823 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121113 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5162742 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |