TWI670355B - 半導體奈米粒子製造裝置以及半導體奈米粒子製造方法 - Google Patents

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Abstract

一種半導體奈米粒子製造裝置，其包括：噴霧部，將包含12族元素及13族元素的至少一種的液體（1）或包含15族元素及16族元素的至少一種的液體（2）中的一者噴霧；以及反應器，供給所述液體（1）及所述液體（2）中的未被噴霧的另一液體，由所述噴霧部噴霧的液滴與所述另一液體接觸，將所述液體（1）與所述液體（2）混合來使液體（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與液體（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種反應。

Description

半導體奈米粒子製造裝置以及半導體奈米粒子製造方法
本發明是有關於一種半導體奈米粒子製造裝置以及半導體奈米粒子製造方法。
半導體量子點等半導體奈米粒子具有優異的螢光特性，且對顯示器、照明、生物感測等的應用得到推進。另外，半導體量子點作為提高太陽電池的效率的原材料，亦進行了研究。尤其，包含12族元素或13族元素以及15族元素或16族元素的半導體量子點有可能成為優異的螢光材料，作為所述半導體量子點，例如可列舉硒化鎘（CdSe）及磷化銦（InP）。半導體量子點的螢光波長根據粒徑而發生變化，因此藉由控制粒徑，可控制螢光波長。因此，要求一種可控制為任意的粒徑的半導體量子點的製造裝置及製造方法。
此處，作為半導體量子點的製造方法，例如提出了溶劑熱法（Solvothermal method）。所述方法中，將金屬離子的前驅物與陰離子的前驅物在配位性有機溶媒中混合並進行加熱，藉此合成半導體量子點。
溶劑熱法為如下方法：例如將氯化銦、三-二甲基胺基膦、十二烷基胺及甲苯放入密閉容器中，吹入氬氣後進行密封，利用不鏽鋼製的套管進行保護，在180℃下進行24小時加熱，藉此製造磷化銦（例如參照專利文獻1）。所述方法中，可獲得粒徑分佈廣的磷化銦，螢光光譜亦顯示出寬廣的形狀。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2010-138367號公報
[發明所欲解決之課題] 關於藉由溶劑熱法製造而成的半導體奈米粒子，為了獲得僅具有特定的螢光波長的半導體奈米粒子，需要進行粒子挑選。進而，可藉由溶劑熱法而獲得的磷化銦的螢光波峰波長例如為620 nm～640 nm左右，具有螢光波長為短波長（例如570 nm以下、較佳為550 nm以下）的磷化銦的製造效率非常低的問題。原因在於：於藉由溶劑熱法製造半導體奈米粒子的情況下，難以以螢光波長成為短波長的方式控制半導體奈米粒子的粒徑。因此，作為一例，為了有效率地製造螢光波長為短波長的半導體奈米粒子，理想的是可有效率地製造粒徑得到控制的半導體奈米粒子的半導體奈米粒子製造裝置以及半導體奈米粒子製造方法。
本發明的一形態的目的在於提供可有效率地製造粒徑得到控制的半導體奈米粒子的半導體奈米粒子製造裝置以及半導體奈米粒子製造方法。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題的手段包含以下實施形態。
＜1＞ 一種半導體奈米粒子製造裝置，其包括：噴霧部，將包含12族元素及13族元素的至少一種的液體（1）或包含15族元素及16族元素的至少一種的液體（2）中的一者噴霧；以及反應器，供給所述液體（1）及所述液體（2）中的未被噴霧的另一液體，由所述噴霧部噴霧的液滴與所述另一液體接觸，將所述液體（1）與所述液體（2）混合來使液體（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與液體（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種反應。 ＜2＞ 一種半導體奈米粒子製造裝置，其包括：噴霧部，將包含12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種的液體（3）噴霧；以及反應器，供給液體（4），由所述噴霧部噴霧的液滴與所述液體（4）接觸，將所述液體（3）與所述液體（4）混合來使液體（3）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種反應。 ＜3＞ 如＜1＞或＜2＞所述的半導體奈米粒子製造裝置，其藉由電噴霧（electrospray）進行所述噴霧。 ＜4＞ 如＜3＞所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括：第1電極，構成所述噴霧部的至少一部分，或者安裝於所述噴霧部的至少一部分；第2電極，配置於液體被供給至所述反應器中時與所述液體接觸的位置；以及電位差形成部，於所述第1電極與所述第2電極之間形成電位差。 ＜5＞ 如＜4＞所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述第2電極為環狀、筒狀、網狀、棒狀、球狀、半球狀或板狀的導體。 ＜6＞ 如＜4＞或＜5＞所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述電位差形成部形成以絕對值計為0.3 kV～30 kV的電位差。 ＜7＞ 如＜1＞～＜6＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中自所述噴霧部噴霧的液滴的直徑為0.1 μm～100 μm。 ＜8＞ 如＜1＞～＜7＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述噴霧部的內徑為0.01 mm～1 mm。 ＜9＞ 如＜1＞～＜8＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中自所述噴霧部進行了所述噴霧的液體的送液速度在每一個所述噴霧部中為0.001 mL/min～1 mL/min。 ＜10＞ 如＜1＞～＜9＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括對所述反應器進行加熱的加熱部。 ＜11＞ 如＜10＞所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述加熱部為熱流體、固體熱介質或電熱線。 ＜12＞ 如＜1＞～＜11＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括向所述反應器內供給惰性氣體的惰性氣體供給部。 ＜13＞ 如＜1＞～＜12＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括材料供給部，所述材料供給部將所述反應器內製造的核粒子及形成覆蓋核粒子表面的至少一部分的層的材料供給至所述反應器中，在所述反應器中形成覆蓋所述核粒子表面的至少一部分的層。 ＜14＞ 如＜1＞～＜12＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括形成器，所述形成器中供給有所述反應器內製造的核粒子及形成覆蓋核粒子表面的至少一部分的層的材料，而形成覆蓋所述核粒子表面的至少一部分的層。 ＜15＞ 一種半導體奈米粒子製造方法，其使用如＜1＞～＜14＞中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置來製造半導體奈米粒子。 [發明的效果]
根據本發明的一形態，可提供可有效率地製造粒徑得到控制的半導體奈米粒子的半導體奈米粒子製造裝置以及半導體奈米粒子製造方法。
以下，對用以實施本發明的形態進行詳細說明。其中，本發明並不限定於以下的實施形態。於以下的實施形態中，其構成要素（亦包括要素步驟等）除了特別明示的情況，並非必須。關於數值及其範圍亦相同，並不限制本發明。
於本揭示中，使用「～」而表示的數值範圍包括「～」的前後所記載的數值分別作為最小值及最大值。 於本揭示中階段性記載的數值範圍中，在一個數值範圍中所記載的上限值或下限值亦可置換為其他階段性記載的數值範圍的上限值或下限值。另外，於本揭示中所記載的數值範圍中，該數值範圍的上限值或下限值亦可置換為實施例中所示的值。 於在本揭示中參照圖式對實施形態進行說明的情況下，所述實施形態的構成並不限定於圖式中所示的構成。另外，各圖中的構件的大小是概念的大小，構件間的大小的相對關係並不限定於此。
＜第1實施形態＞ [半導體奈米粒子製造裝置] 以下，使用圖1對本發明的第1實施形態的半導體奈米粒子製造裝置100進行說明。半導體奈米粒子製造裝置100包括：噴嘴1（噴霧部），將包含12族元素及13族元素的至少一種的液體（1）（以下，亦稱為「液體（1）」）或包含15族元素及16族元素的至少一種的液體（2）（以下，亦稱為「液體（2）」）中的一者噴霧；以及反應器6，供給液體（1）及液體（2）中的未被噴霧的另一液體，由噴嘴1噴霧的液滴與另一液體接觸，將液體（1）與液體（2）混合來使液體（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與液體（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種反應。
另外，半導體奈米粒子製造裝置100包括向反應器6內供給惰性氣體的惰性氣體供給管21（惰性氣體供給部）。 另外，關於半導體奈米粒子製造裝置100，在反應器6內包括外周部進行了金屬鍍覆且作為第1電極發揮功能的噴嘴1、以及作為第2電極發揮功能的對向電極4，且包括在噴嘴1與對向電極4之間形成電位差的電源5（電位差形成部）。再者，噴嘴1可為進行了金屬鍍覆的玻璃細管，亦可為不鏽鋼製的中空針、不鏽鋼管等。另外，噴嘴1亦可為在包含非導體材料的流路內具備作為第1電極而發揮功能的內部電極的噴嘴等。 進而，半導體奈米粒子製造裝置100包括對反應器6進行加熱的熱流體8（加熱部）。 進而，半導體奈米粒子製造裝置100包括對反應器6內的揮發的成分進行冷卻而返回至反應部位的冷卻管7。
本揭示的半導體奈米粒子製造裝置100中，將包含12族元素及13族元素的至少一種的液體（1）或包含15族元素及16族元素的至少一種的液體（2）中的一者在反應器6內進行噴霧，使所噴霧的液滴與液體（1）及液體（2）中的未被噴霧的另一液體接觸。於兩液體接觸並混合時，液體（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與液體（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種反應而製造半導體奈米粒子。使作為液體（1）或液體（2）中的一者的所噴霧的液滴與另一液體接觸而製造半導體奈米粒子，因此與溶劑熱法相比，可容易控制所製造的半導體奈米粒子的粒徑，而有效率地製造粒徑得到控制的半導體奈米粒子。
由於容易控制所製造的半導體奈米粒子的粒徑，因此存在所製造的半導體奈米粒子的螢光波長的控制（尤其是短波長側的螢光波長的控制）亦變得容易的傾向。因此，存在可有效率地製造例如螢光波峰波長為長波長～短波長的半導體奈米粒子，可效率良好地製造所需的螢光波峰波長的半導體奈米粒子。 另外，存在可有效率地製造例如螢光波長為短波長（例如為570 nm以下，較佳為550 nm以下）的半導體奈米粒子的傾向。
本揭示中，「半導體奈米粒子」是指平均粒徑為1 nm～100 nm的粒子。再者，半導體奈米粒子的平均粒徑是在藉由雷射繞射法測定而得的體積基準的粒度分佈中自小徑側起的累積成為50%時的粒徑（D50）。
本揭示中，「半導體奈米粒子」的形狀並無特別限定，可為球狀、橢圓球狀、薄片狀、長方體狀、柱狀、不規則形狀等，亦可為球狀、橢圓球狀、薄片狀、長方體狀、柱狀等的一部分成為不規則形狀。
本揭示中，「半導體奈米粒子」只要為包含12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種的粒子即可。另外，例如亦可為在半導體奈米粒子的製造步驟中混入有分散劑、其他有機溶媒、包含12族元素及13族元素的至少一種的化合物、包含15族元素及16族元素的至少一種的化合物等中所含的原子、分子等而成者。
半導體奈米粒子製造裝置100中使用的包含12族元素及13族元素的至少一種的液體（1）只要為含有包含12族元素及13族元素的至少一種的成分的液體即可。作為包含12族元素及13族元素的至少一種的成分，可列舉12族金屬、13族金屬、12族金屬化合物、13族金屬化合物、包含12族金屬及13族金屬的化合物等。
作為12族元素，可列舉鋅（Zn）、鎘（Cd）、汞（Hg）等12族金屬，其中較佳為鋅（Zn）及鎘（Cd）。
作為13族元素，可列舉鋁（Al）、鎵（Ga）、銦（In）、鉈（Tl）等13族金屬，其中較佳為銦（In）。
作為12族金屬化合物，只要為包含12族金屬的化合物，則並無特別限定，可列舉包含12族金屬的氯化物、溴化物、碘化物等鹵化物，氧化物，氮化物，硫化物，氫氧化物，乙酸鹽等有機鹽，有機錯合物等。其中，就富有與磷化合物（例如三-二甲基胺基膦）的反應性的方面而言，較佳為包含12族金屬的鹵化物，更佳為氯化銦。
更具體而言，關於作為12族金屬化合物的鎘化合物，可列舉氯化鎘、溴化鎘、碘化鎘等鹵化鎘，氧化鎘，氫氧化鎘，乙酸鎘，乙醯丙酮鎘等，其中就比較穩定且與鹵化鎘相比吸濕性低、容易操作的方面而言，較佳為氧化鎘。
作為13族金屬化合物，只要為包含13族金屬的化合物，則並無特別限定，可列舉包含13族金屬的氯化物、溴化物、碘化物等鹵化物，氧化物，氮化物，硫化物，氫氧化物，醇化物（alkoxide）等。
更具體而言，關於作為13族金屬化合物的銦化合物，可列舉氯化銦、溴化銦、碘化銦等鹵化銦，氧化銦，氮化銦，硫化銦，氫氧化銦，乙酸銦，異丙氧基銦等，其中就富有與磷化合物（例如三-二甲基胺基膦）的反應性，市場價格比較便宜的方面而言，較佳為氯化銦。
就抑制在溶液中包含12族元素及13族元素的至少一種的成分等的凝聚的方面而言，液體（1）較佳為包含分散劑。作為分散劑，較佳為配位性有機溶媒，具體而言可列舉十二烷基胺、十四烷基胺、十六烷基胺、油烯基胺、三辛基胺、二十烷基胺等有機胺，月桂酸、己酸、肉豆蔻酸、棕櫚酸、油酸等脂肪酸，三辛基氧化膦等有機氧化膦等，其中，就與磷化合物的反應性優異，具有促進磷化銦的生成的性質，並且沸點高且在高溫合成時亦不易揮發的方面而言，較佳為油烯基胺。另外，就氧化鎘的溶解度高的方面而言，較佳為油酸。
於液體（1）包含分散劑的情況下，相對於分散劑1 mL而言，包含12族元素及13族元素的至少一種的成分的合計含量較佳為0.01 g～0.2 g，更佳為0.03 g～0.15 g，進而佳為0.04 g～0.10 g。
液體（1）亦可包含其他有機溶媒。作為其他有機溶媒，可列舉正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十二烷、正十六烷、正十八烷等脂肪族飽和烴、1-十一烯、1-十二烯、1-十六烯、1-十八烯等脂肪族不飽和烴、三辛基膦等。
半導體奈米粒子製造裝置100中使用的包含15族元素及16族元素的至少一種的液體（2）只要為含有包含15族元素及16族元素的至少一種的成分的液體即可。作為包含15族元素及16族元素的至少一種的成分，可列舉15族元素單體、15族元素化合物、16族元素單體、16族元素化合物、包含15族元素及16族元素的化合物等。
作為15族元素，可列舉氮（N）、磷（P）、砷（As）、銻（Sb）、鉍（Bi）等，其中較佳為磷（P）。
作為16族元素，可列舉氧（O）、硫（S）、硒（Se）、碲（Te）、釙（Po）等，其中較佳為硫（S）及硒（Se）。
作為15族元素化合物，例如可列舉包含磷的化合物，具體而言可列舉三-二甲基胺基膦、三-二乙基胺基膦、三-三甲基矽烷基膦、膦（PH3 ）等，其中，就富有與銦離子的反應性的方面、由於為高沸點的液體而適合於高溫合成的方面、另外與矽烷基系等的磷化合物相比毒性低的方面等而言，較佳為三-二甲基胺基膦。
作為16族元素化合物，例如可列舉包含硫或硒的化合物，具體而言可列舉十二硫醇、硒脲、二乙基硒化物、二苯基硒化物、硒化二甲基、氯化硒、苯硒醇等。
於包含15族元素及16族元素的至少一種的成分為固體的情況下，半導體奈米粒子製造裝置100中使用的液體（2）亦可為使固體成分溶解於分散劑、其他有機溶媒等中而成者。另外，於包含15族元素及16族元素的至少一種的成分為液體的情況下，液體（2）亦可為使液體成分單體或液體成分與分散劑、其他有機溶媒等混合而成者。
作為分散劑，例如可列舉所述液體（1）中使用者。另外，液體（2）與所述液體（1）相同，亦可包含所述其他有機溶媒。
於半導體奈米粒子製造裝置100中，液體（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與液體（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種反應而製造半導體奈米粒子。因此，作為使用半導體奈米粒子製造裝置100而製造的半導體奈米粒子，只要為包含12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種的粒子，則並無特別限定。
作為使用半導體奈米粒子製造裝置100而製造的半導體奈米粒子，可列舉CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、InN、InP、InSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、GaN、GaP、GaAs、GaSb等，其中，較佳為CdSe及InP。
以下，對半導體奈米粒子製造裝置100的各構成及使用半導體奈米粒子製造裝置100來製造半導體奈米粒子的步驟進行說明。
噴嘴1是配置於反應器6的內部且噴霧液體（1）或液體（2）中的一者的噴霧部。噴嘴1經由所噴霧的液體的供給源2與供給管3而連接。因此，所噴霧的液體通過供給管3而自供給源2供給至噴嘴1，自噴嘴1的噴霧口1a噴霧液體。
另外，噴嘴1的外周部進行了金屬鍍覆，且作為第1電極發揮功能。再者，第1電極可構成作為噴霧部的噴嘴1的至少一部分，或者亦可安裝於噴嘴1的至少一部分。 噴嘴1可為進行了金屬鍍覆的玻璃細管，亦可為不鏽鋼製的中空針、不鏽鋼管等。另外，噴嘴1亦可為在包含非導體材料的流路內具備作為第1電極而發揮功能的內部電極的噴嘴等。
於反應器6的內部與噴嘴1隔開間隔而配置有作為第2電極的對向電極4。噴嘴1的噴霧口1a較佳為以與對向電極4的一部分對向的方式配置，噴嘴1的噴霧口1a更佳為以朝與對向電極4的平面交差的方向噴霧液體的方式配置。 另外，對向電極4可與反應器6內的底部接觸而配置，亦可自反應器6的底部離開而配置。
作為對向電極4的形狀，可列舉環狀、筒狀、網狀、棒狀、球狀、半球狀、板狀等。於對向電極4的形狀為環狀或筒狀的情況下，對向電極4可沿反應器6的周方向配置。
另外，半導體奈米粒子製造裝置100包括在噴嘴1與對向電極4之間形成電位差的電源5。電源5較佳為高電壓電源。電源5可以使噴嘴1為正電位且使對向電極4為低於噴嘴1的電位的方式構成，亦可以使噴嘴1為負電位且使對向電極4為高於噴嘴1的電位的方式構成。
藉此，半導體奈米粒子製造裝置100存在如下傾向：可藉由電噴霧進行液體（1）及液體（2）中的至少一者的噴霧，可較佳地控制半導體奈米粒子的粒徑，可更有效率地製造所需的螢光波峰波長的半導體奈米粒子。
本揭示中，所謂「電噴霧」是指於電極間施加電壓而形成電場並藉由庫侖力噴霧液體的裝置、或者藉由所述裝置噴霧液體的狀態。
如圖1所示，於半導體奈米粒子製造裝置100中，於自噴嘴1的噴霧口1a離開W1+W2的位置配置有對向電極4。W1表示將液體（1）及液體（2）中的未被噴霧的另一液體儲存於反應器6中時的所儲存的液體的液面、與噴嘴1的噴霧口1a的距離。另外，W2表示將液體（1）及液體（2）中的未被噴霧的另一液體儲存於反應器6中時的所儲存的液體的液面、與對向電極4的距離。
噴嘴1的噴霧口1a與對向電極4的距離W1+W2對電場強度、藉由電噴霧而生成的液滴的直徑、形狀等造成影響，因此較佳為適宜調整。
噴嘴1的噴霧口1a與對向電極4的距離W1+W2例如較佳為3 mm～300 mm，更佳為10 mm～250 mm，進而佳為15 mm～200 mm。
就抑制所噴霧的液滴的形狀發生變動的方面而言，距離W1較佳為2 mm～100 mm，更佳為5 mm～70 mm，進而佳為10 mm～50 mm。
另外，就更有效率地製造螢光波長為短波長的半導體奈米粒子的方面而言，噴嘴1的內徑較佳為0.01 mm～1 mm，更佳為0.1 mm～0.8 mm，進而佳為0.3 mm～0.7 mm。
就更有效率地製造螢光波長為短波長的半導體奈米粒子的方面而言，自噴嘴1噴霧的液滴的直徑較佳為0.1 μm～100 μm，更佳為1 μm～50 μm，進而佳為1 μm～10 μm。藉由將所噴霧的液滴的直徑設為所述數值範圍內，可抑制在使所噴霧的液滴與未被噴霧的另一液體接觸並將液體（1）與液體（2）混合時的液體的溫度變化，將在短時間所噴霧的液滴的溫度設為與未被噴霧的另一液體為相同的溫度。因此，存在如下傾向：反應部位的溫度變化小，可更佳地控制半導體奈米粒子的粒徑，可更有效率地製造例如螢光波長為短波長的半導體奈米粒子。 進而，藉由將所噴霧的液滴的直徑設為所述數值範圍內，可在所噴霧的液滴與未被噴霧的另一液體接觸時快速混合。因此，液體（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與液體（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種的反應時間縮短，可以短時間製造粒徑得到控制的半導體奈米粒子。 所噴霧的液滴的直徑例如可藉由調整噴嘴的直徑，或者調整所噴霧的液體的送液速度、表面張力、黏度、離子強度及介電常數，或者在藉由電噴霧進行噴霧的情況下調整電壓，或者調整惰性氣體的種類而適宜調整。
自噴嘴1噴霧的液體的送液速度較佳為0.001 mL/min～1 mL/min，更佳為0.01 mL/min～0.1 mL/min，進而佳為0.02 mL/min～0.05 mL/min。 另外，例如於自1根噴嘴噴霧液滴的情況下，噴嘴中的液體的送液速度較佳為滿足所述數值範圍。另外，於自多個噴嘴噴霧液滴的情況下，多個噴嘴中的液體的送液速度較佳為均滿足所述數值範圍。
較佳為於來自噴嘴1的液滴的噴霧結束後，以反應器6內的包含12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種的液體中作為12族元素及13族元素的至少一種的A與作為15族元素及16族元素的至少一種的B的莫耳比（A：B）成為規定數值的方式，調整自供給源2向噴嘴1的液體的供給及來自噴嘴1的液滴的噴霧。就更有效率地製造螢光波長為短波長的半導體奈米粒子的方面而言，所述A：B較佳為1：1～1：16，就更有效率地製造粒徑分佈窄的半導體奈米粒子的方面而言，更佳為超過1：2且未滿1：8，進而佳為1：3～1：7，尤佳為1：4～1：6。
惰性氣體供給管21是向反應器6內供給惰性氣體的惰性氣體供給部。半導體奈米粒子製造裝置100中，在惰性氣體中噴霧液體（1）及液體（2）中的至少一者，使所噴霧的液滴與液體（1）及液體（2）中的未被噴霧的另一液體接觸。藉此，存在可抑制向所製造的半導體奈米粒子中混入氧、水蒸氣等，且可抑制半導體奈米粒子的缺陷的傾向，並且存在可抑制半導體奈米粒子的螢光效率的下降的傾向。 作為惰性氣體，可列舉氮氣、氬氣、二氧化碳、六氟化硫（SF6 ）、該些的混合氣體等。 另外，每個惰性氣體供給管可以超過0 L/min且10 L/min以下的任意的值的氣體流量來使惰性氣體於反應器6內流通。 另外，於供給未被噴霧至反應器6內的另一液體時，可將惰性氣體供給管21的前端配置於所述另一液體中。藉此，於將惰性氣體供給至反應器6內時，存在所述另一液體中可包含的揮發性雜質的去除受到促進的傾向。進而，於使所噴霧的液滴與所述另一液體接觸時，就抑制半導體奈米粒子的製造效率的下降的方面而言，較佳為停止向反應器6內供給惰性氣體。 另外，並非分別配置有惰性氣體供給管21及噴嘴1的構成，例如亦可為在惰性氣體供給管內部設置有噴嘴的構成（雙層管構成）。
電源5較佳為於噴嘴1與對向電極4之間形成以絕對值計為0.3 kV～30 kV的電位差，更佳為形成1.0 kV～10 kV的電位差。 就更有效率地製造螢光波長為短波長的半導體奈米粒子、尤其是更有效率地製造螢光波長為500 nm～550 nm的半導體奈米粒子的方面而言，電源5較佳為形成以絕對值計為2.0 kV～8.0 kV的電位差。 就有效率地製造粒徑分佈窄的半導體奈米粒子的方面而言，電源5較佳為形成以絕對值計超過4.0 kV且未滿8.0 kV的電位差，更佳為形成以絕對值計為5.0 kV～7.0 kV的電位差。
噴嘴1側的電位較佳為-30 kV～30 kV，對向電極4側的電位較佳為-30 kV～30 kV。
藉由電源5而向噴嘴1及對向電極4施加電壓，於噴嘴1及對向電極4之間形成靜電場，於該狀態下，自噴嘴1的噴霧口1a噴霧微小液滴L1。藉此，微小液滴L1在帶電的狀態下沿著電場梯度向液體L2移動，與液體L2的液面接觸。於兩液體接觸並混合時，液體（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與液體（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種反應而製造半導體奈米粒子。所製造的半導體奈米粒子在液體L2中分散，可獲得半導體奈米粒子的分散液。 例如，於將甲苯添加於自反應器6中取出的分散液中後，繼而緩慢地添加甲醇，並對析出的懸浮物質進行離心操作，將由此而製造的半導體奈米粒子分離，可將分離的半導體奈米粒子回收。
熱流體8是對反應器6進行加熱的加熱部。藉由在製造半導體奈米粒子時對反應器6進行加熱，存在可更有效率地製造半導體奈米粒子的傾向。
反應器6的加熱溫度並無特別限定，較佳為80℃～350℃，就更有效率地製造螢光波長為短波長的半導體奈米粒子的方面而言，更佳為100℃～220℃，進而佳為120℃～190℃。
作為加熱部，可列舉熱流體、固體熱介質、電熱線等，更具體而言可列舉油浴、鋁浴、有罩加熱器、電爐、紅外爐等。
＜變形例1＞ 本揭示的半導體奈米粒子製造裝置亦可進一步包括對儲存於反應器6內的液體進行攪拌的攪拌部。另外，本揭示的半導體奈米粒子製造裝置中的惰性氣體供給部亦可進一步包括對反應器內進行減壓的減壓機構。
圖2中示出作為第1實施形態的半導體奈米粒子製造裝置100的變形例1的半導體奈米粒子製造裝置200。如圖2所示，半導體奈米粒子製造裝置200包括攪拌器11及磁力攪拌器12作為對儲存於反應器6內的液體進行攪拌的攪拌部。進而，半導體奈米粒子製造裝置200包括真空泵13作為減壓機構，可利用閥10來切換反應器6內的減壓與向反應器6內的惰性氣體的供給。
另外，如圖2所示，於藉由電噴霧進行噴霧的情況下，並不限定於在噴嘴1與對向電極4之間賦予電位差而進行噴霧的構成，亦可為將環形狀等的中間電極9設置於噴嘴1與對向電極4之間，並向中間電極9及容器底部的對向電極4賦予電位差的構成。
＜變形例2＞ 本揭示的半導體奈米粒子製造裝置亦可為如下構成，其包括：噴霧部，將包含12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種的液體（3）（以下，亦稱為「液體（3）」）噴霧；以及反應器，供給液體（4），由噴霧部噴霧的液滴與液體（4）接觸，將液體（3）與液體（4）混合來使液體（3）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種反應。就在自噴霧部噴霧的液體中包含12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種此兩者的方面而言，變形例2的半導體奈米粒子製造裝置與第1實施形態的半導體奈米粒子製造裝置100不同。本變形例中，可有效率地製造粒徑得到控制的半導體奈米粒子。 以下，以與所述第1實施形態不同的事項為中心進行說明，關於與第1實施形態相同的事項，省略所述說明。
就抑制在溶液中包含12族元素及13族元素的至少一種的成分等的凝聚的方面而言，液體（3）較佳為包含所述分散劑。
於液體（3）包含分散劑的情況下，相對於分散劑1 mL而言，包含12族元素及13族元素的至少一種的成分與包含15族元素及16族元素的至少一種的成分的合計含量較佳為0.01 g～0.2 g，更佳為0.03 g～0.15 g，進而佳為0.04 g～0.10 g。
液體（4）並無特別限定，亦可包含所述分散劑、其他有機溶媒等而構成。
＜變形例3＞ 本揭示的半導體奈米粒子製造裝置亦可為製造如下半導體奈米粒子的裝置，所述半導體奈米粒子具有：核粒子，包含12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種；以及層（殼層），覆蓋核粒子表面的至少一部分。具有核殼結構的半導體奈米粒子存在具有更高的量子效率且粒徑分佈更窄的傾向。再者，核粒子對應於所述第1實施形態中製造的半導體奈米粒子。 形成於核粒子表面的至少一部分的殼層可為一層結構，亦可為多層結構（核多殼結構）。
就製造具有核殼結構的半導體奈米粒子的方面而言，本揭示的半導體奈米粒子製造裝置進而包括材料供給部，所述材料供給部將形成覆蓋核粒子表面的至少一部分的層的材料供給至反應器中，在反應器中形成覆蓋核粒子表面的至少一部分的層。
作為形成覆蓋核粒子表面的至少一部分的層的材料，可列舉包含12族元素及13族元素的至少一種的材料（1）（以下，亦稱為「材料（1）」）與包含15族元素及16族元素的至少一種的材料（2）（以下，亦稱為「材料（2）」）的組合。作為材料（1）中所含的12族元素及13族元素的至少一種與材料（2）中所含的15族元素及16族元素的至少一種的具體例，與如上所述者相同。
材料供給部例如只要為分別向反應器供給材料（1）及材料（2）的構成即可。
另外，就具有更高的量子效率的方面而言，較佳為以構成殼層的化合物的帶隙比構成核粒子的化合物的帶隙廣的方式選擇材料（1）及材料（2）。作為核粒子及殼層的組合（核粒子/殼層），可列舉InP/CdS、InP/CdTe、InP/ZnS、InP/ZnSe、InP/ZnTe、CdSe/ZnS、CdSe/CdS、CdTe/CdS、CdTe/ZnS等。
作為於核粒子表面的至少一部分形成殼層的方法，並無特別限定。例如，只要於如上所述般在反應器內形成核粒子後，向反應器內的包含所述粒子的液體分別供給材料（1）及材料（2），並視需要進而供給溶媒，繼而，一面攪拌所述液體，一面進行加熱即可。藉此，可製造於核粒子表面的至少一部分具有殼層的半導體奈米粒子。
於形成殼層的12族元素為鋅的情況下，作為成為鋅的供給源的物質，可列舉鋅化合物，更具體而言可列舉硬脂酸鋅、氯化鋅等鹵化鋅等。 於形成殼層的16族元素為硫的情況下，作為成為硫的供給源的物質，可列舉硫化合物，更具體而言可列舉十二硫醇、十四硫醇等硫醇類，以及二己基硫醚等硫醚類等。再者，亦可將使硫溶解於三辛基膦中而成者作為硫的供給源。 作為可視需要而使用的溶媒，可列舉所述其他有機溶媒，其中，較佳為1-十八烯。
於在核粒子表面的至少一部分形成殼層時，反應溫度較佳為150℃～350℃，更佳為150℃～300℃，反應時間較佳為1小時～200小時，更佳為2小時～100小時，進而佳為3小時～25小時。
＜第2實施形態＞ [半導體奈米粒子製造裝置] 以下，使用圖3對本發明的第2實施形態的半導體奈米粒子製造裝置300進行說明。半導體奈米粒子製造裝置300是用以連續製造具有核殼結構的半導體奈米粒子的裝置。
半導體奈米粒子製造裝置300包括：向反應器36內噴霧其中一種液體的多個噴嘴1、向反應器36內供給另一液體的供給管31及供給源32、以及於反應器36中製造的核粒子表面的至少一部分形成殼層的殼形成反應器34（形成器）。
半導體奈米粒子製造裝置300包括多個向反應器36內噴霧液體的噴嘴1。因此，存在反應器36中製造的核粒子的製造效率優異的傾向。
半導體奈米粒子製造裝置300包括向反應器36內供給未被噴霧的另一液體的供給管31及供給源32。自供給管31供給的另一液體於在反應器36內流通後，通過流通管33而被供給至殼形成反應器34中。
反應器36與供給管31及流通管33連接。自供給管31供給的另一液體於在反應器36內流通後，自流通管33排出。
較佳為於反應器36內，使另一液體自供給源32流通且自多個噴嘴1噴霧液滴，使所噴霧的液體與另一液體接觸。於兩液體接觸並混合時，12族元素及13族元素的至少一種與15族元素及16族元素的至少一種反應而形成核粒子。而且，使反應器36內所製造的核粒子與另一液體一起在反應器36內流通後，通過流通管33而被供給至殼形成反應器34中，因此可在反應器36內連續製造核粒子。
半導體奈米粒子製造裝置300包括於反應器36中製造的核粒子表面的至少一部分形成殼層的殼形成反應器34。殼形成反應器34是如下裝置：供給核粒子及形成覆蓋所述核粒子表面的至少一部分的層的材料且於核粒子表面的至少一部分形成殼層。
如圖3所示，半導體奈米粒子製造裝置300亦可並排具備兩個殼形成反應器34，例如可形成為如下構成，即於在其中一個殼形成反應器34中形成核殼結構時，在另一個殼形成反應器34中回收通過流通管33而自反應器36供給的核粒子，兩個殼形成反應器34交替地製造具有核殼結構的半導體奈米粒子。
於利用殼形成反應器34在核粒子表面的至少一部分形成殼層時，反應溫度較佳為150℃～350℃，更佳為150℃～300℃，反應時間較佳為1小時～200小時，更佳為2小時～100小時，進而佳為3小時～25小時。
另外，於半導體奈米粒子製造裝置300中，亦可為在反應器36內製造核殼結構的構成來代替設置殼形成反應器34。
根據本揭示的半導體奈米粒子製造裝置，可應用於各種液晶顯示器的螢光材料製造中，進而可應用於搭載有液晶顯示器的各種電子機器的製造中。另外，可期待使用本揭示的半導體奈米粒子製造裝置而製造的半導體奈米粒子在生物成像、太陽電池等中的應用。
另外，關於使用本揭示的半導體奈米粒子製造裝置來製造半導體奈米粒子的製造方法，亦可包含於本發明的範圍內。 [實施例]
以下，藉由實施例來對本發明進行具體說明，但本發明的範圍並不限定於該些實施例。
[實施例1～實施例5] 使用所述第1實施形態的製造裝置，利用表1所示的電壓的電噴霧合成磷化銦，於所合成的磷化銦的表面形成硫化鋅的外殼（殼層）後，測定螢光光譜。原料使用氯化銦及三-二甲基胺基膦，分散劑使用油烯基胺。
本實施例以如下方式進行。首先，在玻璃製反應容器中秤量氯化銦0.3 g，加入油烯基胺5 mL並混合。所述操作是在為了防止氯化銦的吸濕而進行了乾燥的氮氣環境下進行。繼而，一面使氮氣在所述反應容器中流通，一面利用油浴加熱為120℃，使氯化銦溶解於油烯基胺中。繼而，利用油浴將所述反應容器加熱為180℃，利用電噴霧，自將前端放置於距液面3.5 cm的距離的內徑為0.5 mm的不鏽鋼管噴霧三-二甲基胺基膦1.05 mL（於0.050 mL/min的速度下為21分鐘）。將噴霧電壓設為表1所示的值。其後，放置冷卻至室溫而獲得包含磷化銦的溶液試樣。
為了使螢光特性的比較容易，對如上所述所得的各溶液試樣1 mL加入硬脂酸鋅0.7 g、十二硫醇2.6 mL及作為溶媒的1-十八烯2.4 mL，在高壓釜中於180℃下加熱20小時，於磷化銦表面形成硫化鋅的外殼（殼層）。其後，放置冷卻至室溫而獲得包含表面形成有硫化鋅的外殼的磷化銦的溶液試樣。
（螢光波峰波長及半值寬的測定） 於所述包含形成有硫化鋅的外殼的磷化銦的溶液試樣中加入己烷3 mL，而獲得磷化銦的半導體奈米粒子的分散液。
使用螢光分光光度計（島津製作所股份有限公司製造的RF-5300），照射450 nm的光，對所得的磷化銦的半導體奈米粒子的分散液的螢光光譜進行測定，求出螢光波峰波長及半值寬。 將結果示於表1中。
[比較例1] 藉由溶劑熱法合成磷化銦，於所合成的磷化銦的表面形成硫化鋅的外殼（殼層）後，測定螢光光譜。 首先，將氯化銦、三-二甲基胺基膦、十二烷基胺及甲苯放入聚四氟乙烯製的密閉容器中，吹入氮氣後進行密封，利用不鏽鋼製的套管進行保護，在180℃下進行24小時加熱，而製造磷化銦。其後，與所述實施例1～實施例5同樣地，於磷化銦表面形成硫化鋅的外殼（殼層），進行螢光波峰波長及半值寬的測定。 將結果示於表1中。
[表1]
如表1所示般，實施例1～實施例5中製造的半導體奈米粒子與比較例1中製造的半導體奈米粒子相比螢光波峰波長短。 另外，如表1所示般，由實施例1～實施例5中製造的半導體奈米粒子而獲得的螢光的螢光波峰波長及半值寬根據噴霧電壓而變動。 例如，對於將噴霧電壓設為2.0 kV～6.0 kV而製造的半導體奈米粒子，於測定螢光光譜時，可獲得525±20 nm的螢光。 另一方面，關於半值寬，可藉由進一步減小噴霧電壓而擴大。 根據以上可推測：就獲得525±20 nm的螢光的方面而言，噴霧電壓較佳為設為2.0 kV～未滿8.0 kV，另一方面，就縮小半值寬的方面而言，噴霧電壓較佳為設為超過4.0 kV。
[實施例6] 使用所述第1實施形態的製造裝置，合成硒化鎘，測定螢光光譜。
本實施例以如下方式進行。首先，在玻璃製的茄型燒瓶中秤量氧化鎘120 mg，加入油酸2.5 mL，一面流通氬氣，一面在180℃下加熱，使氧化鎘溶解於油酸中。於對溶解了氧化鎘的溶液進行冷卻後，於所述溶液中加入三辛基膦1 mL，進行1小時攪拌後，進而加入己烷1 mL並進行攪拌。將所得的鎘溶液填充於聚丙烯製的注射器中，將注射器連接於對外周進行了鍍金的玻璃製毛細管（內徑0.1 mm）的噴霧管。另一方面，於玻璃製的三口燒瓶中加入硒粉末120 mg及三辛基膦15 mL，一面在三口燒瓶內以20 mL/min流通氮氣，一面利用油浴加熱為180℃而使硒溶解於三辛基膦中。
其次，使用高電壓產生裝置，分別將噴霧管調整為+8 kV，且將利用預先設置於三口燒瓶的底部的直徑3 cm的不鏽鋼製網而製成的對向電極調整為0 kV，從而產生8 kV的電位差。使用注射器泵，以0.02 mL/min的速度自噴霧管擠出注射器內的鎘溶液，以電噴霧的形式朝硒溶液噴霧。於該期間，在三口燒瓶內以20mL/min流通氮氣，利用磁力攪拌器攪拌硒溶液。於以30分鐘將0.6mL的鎘溶液以微小液滴的形式噴霧後，將三口燒瓶放置冷卻至室溫，而獲得包含硒化鎘的膠體溶液。
於在所述膠體溶液5mL中加入甲苯5mL後，加入甲醇5mL並進行良好地攪拌。由於雜質成為沈澱，因此利用離心分離器(3000rpm)將其去除，進而於殘留的上澄液中加入甲醇3mL並使硒化鎘沈澱，利用離心分離器回收沈澱。於沈澱中加入己烷3mL，而獲得硒化鎘的半導體奈米粒子的分散液。
使用螢光分光光度計(島津製作所股份有限公司製造的RF-5300)，照射350nm的光，對所得的硒化鎘的半導體奈米粒子的分散液的螢光光譜進行測定。其結果，如圖4所示，可確認到螢光波峰波長425nm、半值寬80nm的發光。
實施例6中，確認了於將噴霧管與對向電極的電位差調整為4kV~10kV之間時，使鎘溶液噴霧微小液滴。
另外，於噴霧管與對向電極的電位差為8kV的情況下，於使自噴霧管擠出液體的速度在0.005mL/min~0.1mL/min的範圍內變化時，確認到了在任意速度中，均噴霧微小液滴。
進而，可推測：微小液滴的直徑根據噴霧口與對向電極的電位差及距離、噴霧口的內徑及外徑、所噴霧的液體的介電常數、黏性及離子強度等而發生變化，另外亦可根據三口燒瓶內的溫度、惰性氣體等來調整。
[實施例7～實施例9] 使用所述第1實施形態的製造裝置，合成硒化鎘，測定螢光光譜。
本實施例以如下方式進行。首先，於二口燒瓶中加入硒粉末100 mg及三辛基膦4 mL，一面在二口燒瓶內以20 mL/min流通氮氣，一面利用油浴加熱為120℃而使硒溶解於三辛基膦中。將所得的硒溶液填充於聚丙烯製的注射器中，將注射器連接於不鏽鋼製噴嘴（內徑0.6 mm）的噴霧管。其次，在玻璃製的三口燒瓶中秤量氧化鎘100 mg，加入液態石蠟11 mL及硬脂酸4 g，一面流通氮氣，一面在180℃下加熱，使氧化鎘溶解於液態石蠟中而獲得鎘溶液。將鎘溶液冷卻至160℃為止。
其次，使用高電壓產生裝置，分別將噴霧管調整為+7 kV，且將利用預先設置於三口燒瓶的底部的直徑3 cm的不鏽鋼製網而製成的對向電極調整為0 kV，從而產生7 kV的電位差。使用注射器泵，以0.05 mL/min的速度自噴霧管擠出注射器內的硒溶液，以電噴霧的形式朝鎘溶液噴霧。於該期間，在三口燒瓶內以20 mL/min流通氮氣，利用磁力攪拌器攪拌鎘溶液。以40分鐘將2.0 mL的硒溶液以微小液滴的形式進行噴霧。於噴霧結束後，亦將鎘溶液（鎘與硒的混合液）的溫度保持於160℃，實施例7及實施例8中，於自噴霧結束分別10分鐘後及60分鐘，使用聚丙烯製注射器提取溶液的一部分，放置冷卻至室溫為止，而獲得包含硒化鎘的膠體溶液。實施例9中，於自噴霧結束60分鐘後，將鎘與硒的混合液自160℃升溫至180℃，於180℃下保持60分鐘後同樣地獲得膠體溶液。
於在所述實施例7～實施例9的膠體溶液0.1 mL中加入己烷3 mL並進行攪拌後，提取上澄液而分別獲得硒化鎘的半導體奈米粒子的分散液。
使用螢光分光光度計（島津製作所股份有限公司製造的RF-5300），照射450 nm的光，對所得的硒化鎘的半導體奈米粒子的分散液的螢光光譜進行測定。將其結果示於表2及圖5中。圖5中，（1）表示實施例7，（2）表示實施例8，且（3）表示實施例9。
實施例7～實施例9中，確認到了藉由提高在硒溶液的微小液滴的噴霧後所保持的溫度，或者增加所保持的時間，螢光波峰波長變化為長波長側。
[比較例2及比較例3] 利用與實施例7～實施例9為相同溶液的組合，並藉由熱注射法合成硒化鎘，並測定螢光光譜。 首先，於二口燒瓶中加入硒粉末100 mg及三辛基膦4 mL，一面在二口燒瓶內以20 mL/min流通氮氣，一面利用油浴加熱為120℃而使硒溶解於三辛基膦中。將所得的硒溶液填充於聚丙烯製的注射器中，將注射器連接於不鏽鋼製噴嘴（內徑0.6 mm）。其次，在玻璃製的三口燒瓶中秤量氧化鎘100 mg，加入液態石蠟11 mL及硬脂酸4 g，一面流通氮氣，一面在180℃下加熱，使氧化鎘溶解於液態石蠟中而獲得鎘溶液。將鎘溶液冷卻至160℃為止。
其次，將注射器內的硒溶液2 mL以1秒自不鏽鋼製噴嘴中注入鎘溶液中。於該期間，在三口燒瓶內以20 mL/min流通氮氣，利用磁力攪拌器攪拌鎘溶液。於注入後將鎘溶液（鎘與硒的混合液）的溫度保持於160℃，於自注入起10分鐘後（比較例2）、60分鐘後（比較例3），使用聚丙烯製注射器提取溶液的一部分，放置冷卻至室溫為止，而獲得包含硒化鎘的膠體溶液。
[比較例4及比較例5] 與比較例2及比較例3同樣地製備硒溶液與鎘溶液，於在180℃下保持的鎘溶液中注入硒溶液1 mL，於自注入起10分鐘後（比較例4）、60分鐘後（比較例5），使用聚丙烯製注射器提取溶液的一部分，放置冷卻至室溫為止，而獲得包含硒化鎘的膠體溶液。
與所述實施例7～實施例9同樣地對所得的比較例2～比較例5的硒化鎘進行螢光波峰波長及半值寬的測定。將結果示於圖6、圖7及表2中。圖6中，（1）表示比較例2，且（2）表示比較例3。另外，圖7中，（1）表示比較例4，且（2）表示比較例5。 再者，關於實施例9，將鎘與硒的混合液在160℃下保持60分鐘後，升溫為180℃，進而保持60分鐘。
[表2]
尤其是關於實施例7～實施例9中所得的硒化鎘的螢光波峰的半值寬，與在類似的保持溫度及保持時間下所得的比較例2～比較例5的半值寬相比，顯示出小的值。藉由本實施例確認到了與先前的熱注射法相比，可合成能夠獲得更高精細的發光的硒化鎘。另外，比較例2及比較例3中，利用保持溫度160℃的熱注射法而獲得的硒化鎘未顯示出對稱性良好的螢光波峰，但實施例7及實施例8中，保持溫度160℃下所得的硒化鎘顯示出對稱性良好的螢光波峰。其結果表示在半導體奈米粒子合成中，即便在可稱為低溫的160℃下，亦可獲得粒徑一致的硒化鎘的奈米粒子。
於2017年1月25日申請的日本專利特願2017-11181的揭示的全部內容藉由參照而併入本說明書中。 本說明書中所記載的所有文獻、專利申請案及技術規格是與具體且分別記載各文獻、專利申請案及技術規格藉由參照而併入的情況相同程度地，藉由參照而併入本說明書中。
1‧‧‧噴嘴
1a‧‧‧噴霧口
2‧‧‧供給源
3‧‧‧供給管
4‧‧‧對向電極
5‧‧‧電源
6、36‧‧‧反應器
7‧‧‧冷卻管
8‧‧‧熱流體
9‧‧‧中間電極
10‧‧‧閥
11‧‧‧攪拌器
12‧‧‧磁力攪拌器
13‧‧‧真空泵
21‧‧‧惰性氣體供給管
31‧‧‧供給管
32‧‧‧供給源
33‧‧‧流通管
34‧‧‧殼形成反應器
100、200、300‧‧‧半導體奈米粒子製造裝置
L1‧‧‧微小液滴
L2‧‧‧液體
W1、W2‧‧‧距離
圖1為表示第1實施形態的半導體奈米粒子製造裝置的概略圖。 圖2為表示第1實施形態的變形例1的半導體奈米粒子製造裝置的概略圖。 圖3為表示第2實施形態的半導體奈米粒子製造裝置的概略圖。 圖4為表示實施例6中的螢光光譜測定的結果的圖表。 圖5為表示實施例7～實施例9中的螢光光譜測定的結果的圖表。 圖6為表示比較例2及比較例3中的螢光光譜測定的結果的圖表。 圖7為表示實施例4及實施例5中的螢光光譜測定的結果的圖表。

Claims (15)

  1. 一種半導體奈米粒子製造裝置，其包括：噴霧部，將包含12族元素的液體(1)或包含16族元素的液體(2)噴霧，或將包含13族元素的液體(1)或包含15族元素的液體(2)噴霧；以及反應器，供給所述液體(1)及所述液體(2)中的未被噴霧的另一液體，由所述噴霧部噴霧的液滴與所述另一液體接觸，將所述液體(1)與所述液體(2)混合來使所述液體(1)中所含的12族元素與所述液體(2)中所含的16族元素反應，或使所述液體(1)中所含的13族元素與所述液體(2)中所含的15族元素反應。
  2. 一種半導體奈米粒子製造裝置，其包括：噴霧部，將包含12族元素及16族元素的液體(3)噴霧，或將包含13族元素及15族元素的液體(3)噴霧；以及反應器，供給包括分散劑以及其他有機溶媒的液體(4)，由所述噴霧部噴霧的液滴與所述液體(4)接觸，將所述液體(3)與所述液體(4)混合來使所述液體(3)中所含的12族元素與16族元素反應，或使所述液體(3)中所含的13族元素與15族元素反應。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其藉由電噴霧進行所述噴霧。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括：第1電極，構成所述噴霧部的至少一部分，或者安裝於所述噴霧部的至少一部分；第2電極，配置於液體被供給至所述反應器中時與所述液體接觸的位置；以及電位差形成部，於所述第1電極與所述第2電極之間形成電位差。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述第2電極為環狀、筒狀、網狀、棒狀、球狀、半球狀或板狀的導體。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述電位差形成部形成以絕對值計為0.3kV~30kV的電位差。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中自所述噴霧部噴霧的液滴的直徑為0.1μm~100μm。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述噴霧部的內徑為0.01mm~1mm。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中自所述噴霧部進行了所述噴霧的液體的送液速度在每一個所述噴霧部中為0.001mL/min~1mL/min。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括對所述反應器進行加熱的加熱部。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其中所述加熱部為熱流體、固體熱介質或電熱線。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括向所述反應器內供給惰性氣體的惰性氣體供給部。
  13. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括材料供給部，所述材料供給部將所述反應器內製造的核粒子及形成覆蓋核粒子表面的至少一部分的層的材料供給至所述反應器中，在所述反應器中形成覆蓋所述核粒子表面的至少一部分的層。
  14. 如申請專利範圍第1項或第2項所述的半導體奈米粒子製造裝置，其進而包括形成器，所述形成器中供給有所述反應器內製造的核粒子及形成覆蓋核粒子表面的至少一部分的層的材料，而形成覆蓋所述核粒子表面的至少一部分的層。
  15. 一種半導體奈米粒子製造方法，其使用如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述的半導體奈米粒子製造裝置來製造半導體奈米粒子。
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