WO2018198684A1 - 半導体ナノ粒子、半導体ナノ粒子含有分散液、及び、フィルム - Google Patents

半導体ナノ粒子、半導体ナノ粒子含有分散液、及び、フィルム Download PDF

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佐々木　勉
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to semiconductor nanoparticles, a dispersion containing semiconductor nanoparticles, and a film.
  • Colloidal semiconductor nanoparticles (hereinafter also referred to as “quantum dots”) obtained by a chemical synthesis method in a solution containing a metal element are fluorescent in wavelength conversion films for some display applications. Practical use has begun as a material, and application to biomarkers, light emitting diodes, solar cells, thin film transistors and the like is also expected.
  • Patent Document 1 is cited as a document disclosing semiconductor nanoparticles.
  • the present inventor manufactured semiconductor nanoparticles with reference to Patent Document 1 and applied them to various applications.
  • the characteristics were found in environments exposed to the atmosphere such as manufacturing processes and actual use. It has been found that the rate, etc. may decrease.
  • the present invention provides semiconductor nanoparticles exhibiting excellent atmospheric durability, a semiconductor nanoparticle-containing dispersion containing the semiconductor nanoparticles, and a film containing the semiconductor nanoparticles.
  • atmospheric durability means the difficulty of the fall of the characteristics (quantum yield etc.) in air
  • Zinc, sulfur and indium are detected by energy dispersive X-ray analysis, Semiconductor nanoparticles in which the molar ratio of zinc to indium, Zn / In, determined from energy dispersive X-ray analysis satisfies the following formula (1a). 7 ⁇ Zn / In ⁇ 15 (1a) (2) The semiconductor nanoparticle according to (1), wherein a peak A is detected at 300 to 400 cm ⁇ 1 and a peak B is detected at 100 to 130 cm ⁇ 1 by Raman spectroscopy. (3) The semiconductor nanoparticle according to (2), wherein the intensity ratio B / A of the peak B to the peak A satisfies the following formula (2a).
  • the group III element contained in the group III-V semiconductor is a group III element different from the group III element contained in the core.
  • the first shell is the II-VI group semiconductor, the II group element is Zn, and the VI group element is Se or S.
  • the semiconductor nanoparticles according to (16), wherein the group III element is Ga and the group V element is P.
  • the second shell is a group II-VI semiconductor containing a group II element and a group VI element or a group III-V semiconductor containing a group III element and a group V element.
  • the band gap of the core is the smallest, and The semiconductor nanoparticle according to any one of (10) to (21), wherein the core and the first shell exhibit a type 1 type band structure.
  • semiconductor nanoparticles exhibiting excellent atmospheric durability, a semiconductor nanoparticle-containing dispersion containing the semiconductor nanoparticles, and a film containing the semiconductor nanoparticles. be able to.
  • a numerical range expressed using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention exhibit excellent atmospheric durability by taking such a configuration.
  • the reason is not clear in detail, but in the semiconductor nanoparticles of the present invention, since the molar ratio of Zn to In is very high, In is sufficiently protected by Zn (very few defects), and as a result, excellent It is presumed to show atmospheric durability.
  • knowledge has been obtained that atmospheric durability is greatly improved by making Zn / In within a specific range. That is, it has been found that there is a criticality between Zn / In and atmospheric durability.
  • the semiconductor nanoparticle of the present invention is a core-shell particle of InP core and ZnS, which is one of the preferred embodiments described later, the ZnS shell is coated on the InP core even when Zn is more than In.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention have a peak A detected at 300 to 400 cm ⁇ 1 and a peak B (at 100 to 130 cm ⁇ 1) by Raman spectroscopic analysis because the atmospheric durability is further improved.
  • Mg is oxidized by itself because the reduction potential of Mg is low
  • Zn for example, the InP core described above
  • ZnS shell In the case of core-shell particles of ZnS shell and ZnS shell, it is presumed that the oxidation of ZnS shell) is suppressed.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention contain zinc (Zn), sulfur (S), and indium (In).
  • Zn / In preferably satisfies the following formula (1b), more preferably satisfies the following formula (1c), more preferably satisfies the following formula (1d), because the effect of the present invention is more excellent. It is particularly preferable that the following formula (1e) is satisfied. 7 ⁇ Zn / In ⁇ 12 (1b) 9 ⁇ Zn / In ⁇ 12 (1c) 9 ⁇ Zn / In ⁇ 12 (1d) 9 ⁇ Zn / In ⁇ 12 (1e)
  • Zn / In is obtained as follows. First, a toluene dispersion of semiconductor nanoparticles is applied on a non-doped Si substrate and dried to obtain a sample for EDX analysis. And about the obtained sample, EDX analysis is performed on the following conditions using the following apparatuses (an apparatus, a detector, and software), and Zn / In is calculated
  • Equipment etc. -Equipment: Miniscope TM1000 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation Detector: Oxford Instruments Software: SwitchED-TM (conditions) ⁇ Integration time: 30 seconds ⁇ Acceleration voltage: 15 kV ⁇ Measurement range: 100 ⁇ m ⁇ 100 ⁇ m
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention preferably have a peak A detected at 300 to 400 cm ⁇ 1 and a peak B detected at 100 to 130 cm ⁇ 1 by Raman spectroscopic analysis for the reason that the effects of the present invention are more excellent. .
  • the peak A is considered to be a peak derived from a structure containing In such as an In-V group semiconductor (for example, InP).
  • InP In-V group semiconductor
  • the peak B is considered to be a peak derived from MgS or ZnMgS.
  • the Raman spectroscopic analysis is performed as follows. First, a toluene dispersion (300 ⁇ L) of semiconductor nanoparticles is filled in a quartz cell (optical path length: 1 mm) to obtain a sample for Raman spectroscopic analysis. Next, Raman spectroscopic analysis is performed on the obtained sample as follows. The output light of the titanium sapphire laser (wavelength: 800 nm, pulse time width: 92 fs, output: 1.8 W, repetition frequency: 1 kHz) is divided into two, and Raman excitation light (530 nm, 10 ps, 8 cm) by a picosecond optical parametric amplifier. -1 ) and Raman detection light (531-680 nm) is generated by the sapphire substrate. The sample is irradiated with Raman excitation light and Raman detection light by a parabolic mirror, and the Raman detection light transmitted through the sample is detected by a spectroscope and a CCD (Charge Coupled Device) camera.
  • the intensity ratio B / A of the peak B to the peak A (hereinafter also referred to as “B / A” or “B / A (Raman)”) is not particularly limited, but for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
  • the expression (2a) is preferably satisfied, the following expression (2b) is more preferably satisfied, the following expression (2c) is more preferably satisfied, and the following expression (2d) is particularly preferably satisfied.
  • (2b) 0.5 ⁇ B / A ⁇ 1.5
  • (2c) 0.5 ⁇ B / A ⁇ 1.5
  • B / A was determined as follows. As described above, a sample for Raman spectroscopic analysis is prepared. The obtained sample subjected to Raman spectrometry as described above, obtaining the 300 ⁇ 400 cm intensity ratio of peak B of 100 ⁇ 130 cm -1 to the peak A of -1 (B / A). More specifically, normalization is performed using the peak intensity of peak A, and the peak intensity of peak B is obtained by baseline correction.
  • the average particle diameter of the semiconductor nanoparticles of the present invention is not particularly limited, but is preferably 10 nm or less, more preferably 6 nm or less, because the effects of the present invention are more excellent.
  • the lower limit is not particularly limited, but is preferably 2 nm or more, and more preferably 3 nm or more, because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average particle diameter of the semiconductor nanoparticles of the present invention is more preferably 3.5 nm or more and 5.5 nm or less because the effect of the present invention is more excellent.
  • the average particle diameter refers to the value of an arithmetic average obtained by directly observing at least 20 particles with a transmission electron microscope and calculating the diameter of a circle having the same area as the projected area of the particles.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention are preferably core-shell particles because the effects of the present invention are more excellent.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention are core-shell particles, for example, a core containing a group III element and a group V element, and a group II element covering at least a part of the surface of the core And a shell having a shell containing a group VI element (single shell shape).
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention are core-shell particles, for example, a core containing a group III element and a group V element, and a first layer covering at least a part of the surface of the core.
  • An embodiment (multi-shell shape) having one shell and a second shell covering at least a part of the first shell is mentioned.
  • a multishell shape is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the semiconductor nanoparticle of this invention contains magnesium (Mg) from the reason for which the effect of this invention is more excellent.
  • the core of the core-shell particles is a so-called III-V group semiconductor containing a group III element and a group V element because the effects of the present invention are more excellent. Is preferred.
  • Group III element Specific examples of the group III element include indium (In), aluminum (Al), gallium (Ga), and the like, and among them, the effect of the present invention is more excellent. For reasons, In is preferred.
  • Group V element Specific examples of the group V element include P (phosphorus), N (nitrogen), As (arsenic), and the like, and among them, the effect of the present invention is more excellent. For reasons, P is preferred.
  • a III-V semiconductor in which the above examples of the group III element and the group V element are appropriately combined can be used as the core.
  • the luminous efficiency is higher and the emission half-width is narrowed.
  • InP, InN, or InAs is preferable because a clear exciton peak is obtained, and InP is more preferable because light emission efficiency is further increased.
  • group III element and group V element in addition to the above-mentioned group III element and group V element, it is preferable to further contain a group II element, and particularly when the core is InP, group II By doping with Zn as an element, the lattice constant is reduced, and the lattice matching with a shell having a lattice constant smaller than that of InP (for example, GaP, ZnS described later) is increased.
  • the shell is a material that covers at least a part of the surface of the core and contains a group II element and a group VI element, so-called II-VI group A semiconductor is preferred.
  • whether or not the shell covers at least a part of the surface of the core is determined by, for example, energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM (Transmission Electron Microscope)) using a transmission electron microscope. It can also be confirmed by a composition distribution analysis by EDX (Energy Dispersive X-ray spectroscopy).
  • Group II element Specific examples of the Group II element include zinc (Zn), cadmium (Cd), magnesium (Mg), and the like, and among them, the reason why the effect of the present invention is more excellent Therefore, Zn is preferable.
  • Group VI element Specific examples of the Group VI element include sulfur (S), oxygen (O), selenium (Se), tellurium (Te), and the like. From the reason that the effect is more excellent, S or Se is preferable, and S is more preferable.
  • a II-VI group semiconductor in which the examples of the group II element and the group VI element described above are appropriately combined can be used as the shell.
  • a similar crystal system is preferable.
  • ZnS and ZnSe are preferable because the effect of the present invention is more excellent, and ZnS is more preferable from the viewpoint of safety and the like.
  • the first shell is a material that covers at least a part of the surface of the core.
  • whether or not the first shell covers at least part of the surface of the core is determined by, for example, energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM-EDX) using a transmission electron microscope. It can also be confirmed by composition distribution analysis.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the first shell contains a Group II element or a Group III element because interface defects with the core are easily suppressed.
  • the group III element included in the first shell is a group III element different from the group III element included in the core described above.
  • the first shell containing a group II element or a group III element include, for example, a group III-VI semiconductor containing a group III element and a group VI element in addition to a group II-VI semiconductor and a group III-V semiconductor described later. (For example, Ga 2 O 3 , Ga 2 S 3, etc.).
  • the first shell contains a group II-VI semiconductor containing a group II element and a group VI element, or a group III element and a group V element because a good crystalline phase with few defects can be obtained.
  • a III-V group semiconductor is preferable, and a III-V group semiconductor having a small difference in lattice constant from the above-described core is more preferable.
  • the group III element contained in the group III-V semiconductor is a group III element different from the group III element contained in the core described above.
  • II-VI group semiconductor Specific examples of the group II element contained in the II-VI group semiconductor include zinc (Zn), cadmium (Cd), and magnesium (Mg). Of these, Zn is preferable because the effects of the present invention are more excellent.
  • Specific examples of the group VI element contained in the II-VI group semiconductor include sulfur (S), oxygen (O), selenium (Se), and tellurium (Te). Among these, S or Se is preferable and S is more preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • a II-VI group semiconductor in which the examples of the group II element and the group VI element described above are appropriately combined can be used.
  • a crystal system for example, zinc blende structure
  • ZnSe, ZnS, or a mixed crystal thereof is preferable, and ZnSe is more preferable.
  • Group III-V semiconductor examples include indium (In), aluminum (Al), and gallium (Ga). Of these, Ga is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • the group III element included in the group III-V semiconductor is a group III element different from the group III element included in the core described above.
  • the group III element included in the core is In.
  • the group III element contained in the group III-V semiconductor is Al, Ga, or the like.
  • Specific examples of the group V element contained in the group III-V semiconductor include P (phosphorus), N (nitrogen), As (arsenic), and the like. P is preferred for the reason that the above effect is more excellent.
  • a group III-V semiconductor in which the above examples of the group III element and the group V element are appropriately combined can be used.
  • a crystal system for example, zinc blende structure
  • GaP is preferable.
  • the difference in lattice constant between the core and the first shell is smaller because the surface defects of the obtained core-shell particles are smaller. It is preferable that the difference between the lattice constants is 10% or less.
  • the first shell is ZnSe (difference in lattice constant: 3.4%) or GaP (difference in lattice constant: 7.1%).
  • GaP GaP that is the same group III-V semiconductor as the core and easily forms a mixed crystal state at the interface between the core and the first shell. .
  • the first shell when the first shell is a III-V group semiconductor, other elements (for example, the above-described elements) are included in a range that does not affect the magnitude relationship of the band gap with the core (core ⁇ first shell). Group II elements and Group VI elements) may be contained or doped. Similarly, when the first shell is a II-VI group semiconductor, other elements (for example, the above-described group III elements and the above-mentioned elements are not affected in the band gap relationship with the core (core ⁇ first shell)). Group V element) may be contained or doped.
  • the second shell is a material that covers at least part of the surface of the first shell described above.
  • whether or not the second shell covers at least a part of the surface of the first shell is determined by, for example, energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM-EDX) using a transmission electron microscope. This can also be confirmed by composition distribution analysis.
  • TEM-EDX energy dispersive X-ray spectroscopy
  • the second shell contains a II-VI group containing a II-group element and a VI-group element.
  • a semiconductor or a III-V semiconductor containing a group III element and a group V element is preferred, and the reason is that the material itself has high reactivity and a shell with higher crystallinity can be easily obtained.
  • a group semiconductor is more preferable.
  • the group II element, the group VI element, the group III element, and the group V element are all the same as those described in the first shell.
  • a II-VI group semiconductor in which the above examples of the II group element and the VI group element are appropriately combined can be used.
  • a crystal system for example, zinc blende structure
  • ZnSe, ZnS, or a mixed crystal thereof is preferable, and ZnS is more preferable.
  • a group III-V semiconductor in which the above examples of the group III element and the group V element are appropriately combined can be used.
  • a crystal system for example, zinc blende structure
  • GaP is preferable.
  • the difference in lattice constant between the first shell and the second shell described above is smaller because the surface defects of the obtained core-shell particles are reduced.
  • the difference in lattice constant with the second shell is preferably 10% or less.
  • the second shell is ZnSe (difference in lattice constant: 3.8%) or ZnS (difference in lattice constant: 0.8%). ), And ZnS is more preferable.
  • the second shell when the second shell is a II-VI group semiconductor, other elements (for example, the above-described elements) are included in a range that does not affect the magnitude relationship of the band gap with the core (core ⁇ second shell).
  • Group III element and Group V element may be contained or doped.
  • the second shell when the second shell is a group III-V semiconductor, other elements (for example, the above-described group II elements and the above-described elements are included in a range that does not affect the magnitude relationship of the band gap with the core (core ⁇ second shell)).
  • Group VI element may be contained or doped.
  • the above-described core, the first shell, and the second shell are all made of a crystal system having a zinc blende structure. Preferably there is.
  • the probability that excitons stay in the core increases, and the luminous efficiency becomes higher, so that the core band gap is the smallest among the above-described core, first shell, and second shell, and
  • the core and the first shell are preferably core-shell particles exhibiting a type 1 type (type I type) band structure.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention preferably contain magnesium (Mg) because the effects of the present invention are more excellent.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention preferably contain Mg as ZnMgS or MgS, more preferably as a ZnMgS layer or MgS layer in the vicinity of the surface of the semiconductor nanoparticles, because the effects of the present invention are more excellent.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention contain ZnMgS or MgS, it is considered that the above-described peak B is detected.
  • semiconductor nanoparticles containing Mg are also referred to as “semiconductor nanoparticles (with Mg)”, and the semiconductor nanoparticles not containing Mg are also referred to as “semiconductor nanoparticles (without Mg)”.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention desirably have a coordinating molecule on the surface of the semiconductor nanoparticles from the viewpoint of imparting dispersibility.
  • the coordinating molecule preferably contains an aliphatic hydrocarbon group from the viewpoint of dispersibility in a solvent and the like.
  • the coordination molecule is preferably a ligand having at least 6 carbon atoms in the main chain, and is a ligand having 10 or more carbon atoms in the main chain. Is more preferable.
  • Such a coordination molecule may be a saturated compound or an unsaturated compound.
  • decanoic acid lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, behenic acid
  • examples include oleic acid, erucic acid, oleylamine, dodecylamine, dodecanethiol, 1,2-hexadecanethiol, trioctylphosphine oxide, cetrimonium bromide, and these may be used alone or in combination of two or more. You may use together.
  • the method for producing the semiconductor nanoparticles of the present invention is not particularly limited, and examples thereof include a method of mixing a compound containing zinc, a compound containing sulfur and a compound containing indium in a solvent.
  • fills the formula (1a) mentioned above can be obtained by adjusting the compounding quantity of the compound containing zinc, the compounding quantity of the compound containing indium, etc.
  • the method for producing semiconductor nanoparticles of the present invention is a first preferred method described later, because the atmospheric durability of the obtained semiconductor particles is further improved (hereinafter also referred to as “the reason why the effect of the present invention is more excellent”). It is preferable that it is an aspect or a 2nd suitable aspect, and it is more preferable that it is a 2nd suitable aspect.
  • the manufacturing method which has a 4th process from the following 1st process is mentioned, for example.
  • semiconductor nanoparticles (without Mg) having a core, a first shell covering the surface of the core, and a second shell covering the surface of the first shell are obtained.
  • the second step of forming the core (3) The first shell material is added to the solution after the second step, and the third step of forming the first shell (4) In the solution after the third step 4th process of adding the II group raw material containing a II group element, forming a 2nd shell, and synthesize
  • each process is demonstrated.
  • the first step is a step of heating and stirring a solution obtained by adding a group III material containing a group III element in a solvent.
  • the solvent used in the first step is preferably a nonpolar solvent having a boiling point of 170 ° C. or higher.
  • the nonpolar solvent include aliphatic saturated hydrocarbons such as n-decane, n-dodecane, n-hexadecane, and n-octadecane; 1-undecene, 1-dodecene, 1-hexadecene, And aliphatic unsaturated hydrocarbons such as 1-octadecene; trioctylphosphine; and the like.
  • aliphatic unsaturated hydrocarbons having 12 or more carbon atoms are preferable, and 1-octadecene is more preferable because the effects of the present invention are more excellent.
  • Group III material added to the solvent include indium chloride, indium oxide, indium acetate, indium nitrate, indium sulfate, and indium acid; aluminum phosphate, acetylacetate Natoaluminum, aluminum chloride, aluminum fluoride, aluminum oxide, aluminum nitrate, and aluminum sulfate; and acetylacetonatogallium chloride, gallium fluoride, gallium oxide, gallium nitrate, and gallium sulfate; These may be used alone or in combination of two or more.
  • indium compounds that can easily achieve higher luminous efficiency and easily control the emission wavelength in the visible range are preferred, and impurity ions such as chlorides are less likely to be taken into the core, realizing high crystallinity. It is more preferable to use indium acetate which is easy to do.
  • Group II material containing a Group II element may be added together with the Group III material described above.
  • Specific examples of Group II materials containing Group II elements include, for example, dimethyl zinc, diethyl zinc, zinc carboxylate, acetylacetonato zinc, zinc iodide, zinc bromide, zinc chloride, zinc fluoride, and carbonic acid. Examples thereof include zinc, zinc cyanide, zinc nitrate, zinc oxide, zinc peroxide, zinc perchlorate, zinc acetate, and zinc sulfate.
  • zinc acetate or zinc chloride which is an acetate salt of Zn, is preferably used, and zinc acetate is more preferably used because the effect of the present invention is more excellent.
  • a coordinating molecule may be added to the solvent in the first step.
  • the coordinating molecule to be used include the same ones as described above. Among these, oleic acid, palmitic acid, or stearic acid that promotes the synthesis of the core and has an appropriate coordination power to the core is preferable.
  • each of the above-described materials (Group III raw material, Group II raw material, and coordination molecule) is preferably dissolved in the above-described solvent because the effect of the present invention is more excellent.
  • the time required for the above-described heating and dissolution is preferably 30 minutes or more.
  • the second step is a step of adding a group V raw material containing a group V element to the solution after the first step to form a core that is a group III-V semiconductor.
  • Group V materials containing Group V elements include tristrialkylsilylphosphine, trisdialkylsilylphosphine, and trisdialkylaminophosphine; arsenic oxide, arsenic chloride, and arsenic sulfate. , Arsenic bromide, and arsenic iodide; and nitric oxide, nitric acid, and ammonium nitrate; Of these, a compound containing P is preferable because the effect of the present invention is more excellent.
  • tristrialkylsilylphosphine or trisdialkylaminophosphine is preferably used. More preferably, trimethylsilylphosphine is used.
  • the third step is a step of forming the first shell by adding the first shell raw material to the solution after the second step.
  • a semiconductor nanoparticle precursor having a core and a first shell is obtained.
  • the raw material of the first shell when the first shell is the above-described II-VI group semiconductor, the above-mentioned group II raw material including the group II element and the group VI raw material including the group VI element described later are included.
  • the first shell is the above-described group III-V semiconductor, a group III material containing the above group III element and a group V material containing the above group V element can be mentioned.
  • the group III element included in the group III-V semiconductor is a group III element different from the group III element included in the core described above. is there.
  • the group V material containing the group V element may be the same material as the group V material forming the core. A part of the group V raw material used in the process may be used, and only the group III raw material may be added in the third step.
  • Group VI materials Specific examples of Group VI materials containing Group VI elements include sulfur, alkylthiol, trialkylphosphine sulfide, trialkenylphosphine sulfide, alkylaminosulfide, alkenylaminosulfide, and cyclohexyl isothiocyanate.
  • alkylthiol for the reason that the dispersibility of the obtained semiconductor nanoparticles is good. Specifically, it is more preferable to use dodecanethiol or octanethiol, and use dodecanethiol. Is more preferable.
  • Group III materials and Group V materials it is preferable to use Group III materials and Group V materials.
  • a compound containing Ga for example, acetylacetonato gallium chloride, gallium fluoride, gallium fluoride, gallium oxide, gallium nitrate, gallium sulfate, etc.
  • Ga for example, acetylacetonato gallium chloride, gallium fluoride, gallium fluoride, gallium oxide, gallium nitrate, gallium sulfate, etc.
  • the group III raw material More preferably, is used.
  • the fourth step is a step of synthesizing semiconductor nanoparticles (without Mg) by adding a Group II raw material containing a Group II element to the solution after the third step to form a second shell.
  • a Group II raw material containing a Group II element a Group II element
  • the second shell is the above-described II-VI group semiconductor
  • the above-mentioned Group II raw material including the Group II element and the above Group VI raw material including the Group VI element are included. Can be mentioned.
  • the Group II raw material it is preferable to use fatty acid zinc (for example, zinc acetate, zinc oleate, and zinc stearate) or zinc diethyldithiocarbamate because the effect of the present invention is more excellent. More preferably, it is more preferable to use zinc oleate.
  • fatty acid zinc for example, zinc acetate, zinc oleate, and zinc stearate
  • zinc diethyldithiocarbamate More preferably, it is more preferable to use zinc oleate.
  • alkylthiol for the reason that the effect of this invention is more excellent, and it is more preferable to use dodecanethiol.
  • ⁇ Second preferred embodiment> As a 2nd suitable aspect of the manufacturing method of the semiconductor nanoparticle of this invention, after the 4th process of the 1st suitable aspect (manufacturing method which has a 4th process from the 1st process) mentioned above, for example The method which has the following 5th process is mentioned.
  • the core, the first shell covering the surface of the core, the second shell covering the surface of the first shell, and the magnesium-containing layer (layer containing magnesium) covering the surface of the second shell ) (Preferably a ZnMgS layer or MgS layer) is obtained.
  • the fifth step is a step of synthesizing semiconductor nanoparticles (with Mg) by adding a magnesium raw material to the solution after the fourth step to form a magnesium-containing layer.
  • Magnesium raw material Although it does not restrict
  • the fifth step it is preferable to add a group VI raw material together with the magnesium raw material because the effect of the present invention is more excellent.
  • Specific examples and preferred embodiments of the Group VI raw material are the same as those of the Group VI raw material used in the third step described above.
  • the fourth step (lamination treatment) is preferably performed a plurality of times because the effects of the present invention are more excellent.
  • the number of lamination treatments is preferably 3 to 10 times, and more preferably 4 to 6 times.
  • Group II raw material / III materials (preparation)>
  • the molar ratio of the Group II raw material added in Steps 1 to 4 to the Group III raw material added in the first step (hereinafter referred to as “Group II raw material / III Is also preferably 7 to 20, more preferably 9 to 15, and even more preferably 10 to 12 for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
  • the quantity of the II group raw material added at a 4th process points out the total quantity added by all the lamination processes.
  • group III element of the group III material added in the first step is In and the group II element of the group II material added in the first to fourth steps is Zn
  • group II material / III Group raw material (preparation)” is also referred to as “Zn / In (preparation)”.
  • the molar ratio of the magnesium raw material added in the fifth step to the group III raw material added in the first step is:
  • it is preferably 0.01 to 10, more preferably 0.1 to 3, further preferably 0.2 to 1.5, Is particularly preferably from 0.8 to 0.8, and most preferably from 0.4 to 0.6.
  • magnesium raw material / group III raw material (preparation) when the group III element of the group III raw material added in the first step is In is also referred to as “Mg / In (preparation)”.
  • the temperature at which the magnesium raw material is added in the fifth step (hereinafter also referred to as “Mg addition temperature”) is 100 to 400 ° C. for the reason that the effect of the present invention is more excellent.
  • the temperature is preferably 190 to 300 ° C, and more preferably 210 to 250 ° C.
  • the semiconductor nanoparticle-containing dispersion of the present invention (hereinafter also referred to as “dispersion of the present invention”) is a dispersion containing the semiconductor nanoparticles of the present invention described above.
  • the solvent constituting the dispersion medium of the dispersion is preferably a nonpolar solvent.
  • the nonpolar solvent include aromatic hydrocarbons such as toluene; alkyl halides such as chloroform; fats such as hexane, octane, n-decane, n-dodecane, n-hexadecane, and n-octadecane.
  • Saturated aliphatic hydrocarbons such as 1-undecene, 1-dodecene, 1-hexadecene, 1-octadecene; trioctylphosphine; and the like.
  • the content (concentration) of the semiconductor nanoparticles of the present invention in the dispersion of the present invention is preferably 0.1 to 100 mol / L, and more preferably 0.1 to 1 mol / L.
  • the semiconductor nanoparticles of the present invention contained in the dispersion of the present invention may be one type or two or more types.
  • the film of the present invention is a film containing the semiconductor nanoparticles of the present invention described above. Since the film of the present invention exhibits excellent atmospheric durability, it can be applied to, for example, a wavelength conversion film for display use, a photoelectric conversion (or wavelength conversion) film for solar cells, a biomarker, a thin film transistor, and the like. . In particular, the film of the present invention is suitable for application to a down-conversion or down-shift type wavelength conversion film that absorbs light in a shorter wavelength region than the absorption edge of quantum dots and emits longer wave light. .
  • the film material as a base material which comprises the film of this invention is not specifically limited, Resin may be sufficient and a thin glass film
  • membrane may be sufficient.
  • ionomer polyethylene, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polypropylene, polyester, polycarbonate, polystyrene, polyacrylonitrile, ethylene vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl alcohol copolymer, ethylene-methacrylic acid
  • ⁇ Second step> the temperature of the flask was raised to 300 ° C. under a nitrogen flow, and when the temperature of the solution was stabilized, 0.12 mmol of tristrimethylsilylphosphine dissolved in about 2 mL of octadecene was added. Thereafter, the solution was heated at 230 ° C. for 120 minutes. It was confirmed that the solution was colored red and particles (core) were formed.
  • ⁇ Third step> in a state where the solution was heated to 200 ° C., 15 mg (0.09 mmol) of gallium chloride and 62.5 ⁇ L (0.2 mmol) of oleic acid dissolved in 4 mL of octadecene were added and heated for about 1 hour. A dispersion of a semiconductor nanoparticle precursor having InP (core) and GaP (first shell) doped with Zn was obtained.
  • ZnS (second shell) covering the surface of the first shell was formed.
  • the temperature is maintained at 150 ° C. to 240 ° C.
  • the Group II raw material for example, fatty acid zinc (for example, zinc acetate, zinc oleate or zinc stearate) or zinc diethyldithiocarbamate
  • Group VI raw materials eg, sulfur dissolved in octadecene (ODE-S), sulfur dissolved in trioctylphosphine (TOP-S), or linear alkanethiols (eg, butanethiol, octanethiol, or , Dodecanethiol), etc.
  • ODE-S octadecene
  • TOP-S trioctylphosphine
  • linear alkanethiols eg, butanethiol, octanethiol, or , Dodecanethiol
  • semiconductor nanoparticles without Mg having InP (core) doped with Zn, GaP (first shell) covering the surface of the core, and ZnS (second shell) covering the surface of the first shell.
  • the following fifth step is further performed to form a ZnMgS or MgS layer that covers the surface of the second shell, and ZnP-doped InP (core) and GaP that covers the surface of the core
  • Semiconductor nanoparticles (with Mg) having (first shell), ZnS (second shell) covering the surface of the first shell, and ZnMgS layer or MgS layer covering the surface of the second shell were manufactured.
  • a magnesium raw material for example, magnesium fatty acid (for example, magnesium oleate)
  • a Group VI raw material for example, octadecene
  • ODE-S sulfur
  • TOP-S trioctylphosphine
  • linear alkanethiol eg, butanethiol, octanethiol, or dodecanethiol
  • InP core
  • GaP first shell
  • ZnS second shell
  • ZnMgS layer covering the surface of the second shell
  • semiconductor nanoparticles (with Mg) having an MgS layer were obtained.
  • Comparative Example 1 is a semiconductor nanoparticle (without Mg) produced as described above, and the number of lamination treatments in the fourth step is as shown in Table 1.
  • Comparative Example 2 and Example 6 are the semiconductor nanoparticles (without Mg) produced as described above, and the number of stacking treatments in the fourth step is as shown in Table 1.
  • Comparative Example 3 is the semiconductor nanoparticles (with Mg) produced as described above, and the number of lamination processes in the fourth step is as shown in Table 1. However, in the first step, the amount of indium acetate used is 35 mg (0.12 mmol), zinc acetate 12 mg (0.06 mmol) is used as the Group II raw material, and in the second step, the amount of tristrimethylsilylphosphine used is 0. 0.08 mmol, and in the third step, the amount of gallium chloride used was 0.03 mg.
  • Examples 1 to 5 and 7 to 11 are semiconductor nanoparticles (with Mg) produced as described above, and the number of lamination treatments in the fourth step is as shown in Table 1.
  • Table 1 shows “Zn / In” described above for each example and comparative example (Zn / In (EDX)).
  • the method for obtaining Zn / In is as described above.
  • zinc, sulfur and indium were detected by EDX analysis.
  • Table 1 shows the “average particle diameter” described above for each of the examples and comparative examples. The method for measuring the average particle size is as described above.
  • Zn / In is 7 ⁇ Zn / In.
  • Examples 1 to 4 with ⁇ 12 showed better initial characteristics and atmospheric durability.
  • Examples 2 to 4 in which Zn / In is 9 ⁇ Zn / In ⁇ 12 showed further excellent initial characteristics and atmospheric durability.
  • Examples 2 and 3 in which Zn / In is 9 ⁇ Zn / In ⁇ 12 showed further excellent atmospheric durability.
  • Example 3 in which Zn / In is 9 ⁇ Zn / In ⁇ 12 showed further excellent initial characteristics and atmospheric durability.
  • Examples 3 and 7 to 11 in which peak B was detected were more excellent. Atmospheric durability was shown.
  • Examples 3 and 7 to 10 in which B / A was 0 ⁇ B / A ⁇ 3 exhibited further excellent initial characteristics and atmospheric durability.
  • Examples 3 and 8 to 10 where B / A is 0.5 ⁇ B / A ⁇ 1.5 showed further excellent durability.
  • Examples 3 and 8 to 9 where B / A is 0.5 ⁇ B / A ⁇ 1.5 showed further excellent atmospheric durability.
  • Example 3 and 9 whose B / A is 0.5 ⁇ B / A ⁇ 1.5 showed the further outstanding atmospheric durability.
  • Example 3 in which B / A is 0.5 ⁇ B / A ⁇ 1.2 showed further excellent initial characteristics and atmospheric durability.
  • Example 3 From the comparison between Examples 3 and 7 to 8 (contrast between embodiments in which Zn / In (preparation) is 11.75 and Mg / In (preparation) is 0.5), the Mg addition temperature is 190 ° C.
  • the above Examples 3 and 8 showed more excellent atmospheric durability.
  • Example 3 in which the Mg addition temperature was 210 ° C. or higher showed further excellent initial characteristics and atmospheric durability.
  • the embodiment using a Group II raw material other than fatty acid zinc as the Group II raw material in the fourth step and the embodiment using a Group VI raw material other than dodecanethiol as the Group VI raw material in the fourth step are also the comparative examples described above.
  • Zn / In “B / A” and “average particle diameter” were measured in the same manner as in Examples 1 to 3 and Examples 1 to 11, the same results as in Table 1 were obtained. The trend was the same as in Table 1.

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Abstract

本発明は、優れた大気耐久性を示す半導体ナノ粒子、上記半導体ナノ粒子を含有する半導体ナノ粒子含有分散液、及び、上記半導体ナノ粒子を含有するフィルムを提供することを目的とする。本発明の半導体ナノ粒子は、エネルギー分散型Ｘ線分析により、亜鉛、硫黄及びインジウムが検出され、エネルギー分散型Ｘ線分析から求められる、インジウムに対する亜鉛のモル比Ｚｎ／Ｉｎが、下記式（１ａ）を満たす。　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１５・・・（１ａ）

Description

半導体ナノ粒子、半導体ナノ粒子含有分散液、及び、フィルム
　本発明は、半導体ナノ粒子、半導体ナノ粒子含有分散液、及び、フィルムに関する。
　金属元素を含む溶液中において化学的な合成法によって得られるシングルナノサイズレベルのコロイド状の半導体ナノ粒子（以下、「量子ドット」とも称す。）は、一部のディスプレイ用途の波長変換フィルムにおける蛍光材料として実用化が始まっており、また、生体標識、発光ダイオード、太陽電池、薄膜トランジスタ等への応用も期待されている。半導体ナノ粒子を開示する文献としては、例えば特許文献１が挙げられる。
国際公開２０１６／０８０４３５号
　このような背景において、本発明者が特許文献１を参考に半導体ナノ粒子を製造し、各種アプリケーションに応用したところ、製造工程や実際の使用など大気に曝されている環境下で特性（量子収率等）が低下していく場合があることが分かった。
　そこで、本発明は、上記実情を鑑みて、優れた大気耐久性を示す半導体ナノ粒子、上記半導体ナノ粒子を含有する半導体ナノ粒子含有分散液、及び、上記半導体ナノ粒子を含有するフィルムを提供することを目的とする。なお、大気耐久性とは、大気中での特性（量子収率等）の低下し難さを言う。
　上述のとおり、本発明者の検討から、半導体ナノ粒子を大気中に曝しておくと量子収率等の特性が低下することが分かっている。また、さらなる検討の結果、上述した特性の低下が、大気中の酸素や水分による酸化が主要因であるとの知見も得られている。
　このようななか、本発明者がインジウムに対する亜鉛のモル比Ｚｎ／Ｉｎに着目し検討を行ったところ、上記モル比と酸化との間に顕著な相関が見られること、そして、上記モル比を特定の範囲にすることで酸化を著しく抑えることができることが明らかになった。
　本発明は上記知見に基づくものであり、その具体的な構成は以下のとおりである。
（１）　エネルギー分散型Ｘ線分析により、亜鉛、硫黄及びインジウムが検出され、
　エネルギー分散型Ｘ線分析から求められる、インジウムに対する亜鉛のモル比Ｚｎ／Ｉｎが、下記式（１ａ）を満たす、半導体ナノ粒子。
　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１５・・・（１ａ）
（２）　ラマン分光分析により、３００～４００ｃｍ－１にピークＡが検出され、１００～１３０ｃｍ－１にピークＢが検出される、上記（１）に記載の半導体ナノ粒子。
（３）　上記ピークＡに対する上記ピークＢの強度比Ｂ／Ａが、下記式（２ａ）を満たす、上記（２）に記載の半導体ナノ粒子。
　０＜Ｂ／Ａ＜３・・・（２ａ）
（４）　上記ピーク強度比Ｂ／Ａが、下記式（２ｂ）を満たす、上記（３）に記載の半導体ナノ粒子。
　０．５≦Ｂ／Ａ≦１．５・・・（２ｂ）
（５）　上記モル比Ｚｎ／Ｉｎが、下記式（１ｂ）を満たす、上記（１）～（４）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２・・・（１ｂ）
（６）　上記モル比Ｚｎ／Ｉｎが、下記式（１ｃ）を満たす、上記（５）に記載の半導体ナノ粒子。
　９≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２・・・（１ｃ）
（７）　平均粒子径が、６ｎｍ以下である、上記（１）～（６）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
（８）　平均粒子径が、３．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下である、上記（７）に記載の半導体ナノ粒子。
（９）　ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するコアと、上記コアの表面の少なくとも一部を覆うＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するシェルとを有する、上記（１）～（８）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
（１０）　ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するコアと、上記コアの表面の少なくとも一部を覆う第１シェルと、上記第１シェルの少なくとも一部を覆う第２シェルとを有する、上記（１）～（８）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
（１１）　上記コアに含まれる上記ＩＩＩ族元素がＩｎであり、上記コアに含まれる上記Ｖ族元素がＰ、Ｎ及びＡｓのいずれかである、上記（９）又は（１０）に記載の半導体ナノ粒子。
（１２）　上記コアに含まれる上記ＩＩＩ族元素がＩｎであり、上記コアに含まれる上記Ｖ族元素がＰである、上記（１１）に記載の半導体ナノ粒子。
（１３）　上記コアが、更にＩＩ族元素を含有する、上記（９）～（１２）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
（１４）　上記コアに含まれる上記ＩＩ族元素がＺｎである、上記（１３）に記載の半導体ナノ粒子。
（１５）　上記第１シェルが、ＩＩ族元素又はＩＩＩ族元素を含む、上記（１０）～（１４）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
　ただし、上記第１シェルがＩＩＩ族元素を含む場合、上記第１シェルに含まれるＩＩＩ族元素は、上記コアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素である。
（１６）　上記第１シェルが、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するＩＩ－ＶＩ族半導体、又は、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するＩＩＩ－Ｖ族半導体である、上記（１０）～（１５）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
　ただし、上記第１シェルが、上記ＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合、上記ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＩＩＩ族元素は、上記コアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素である。
（１７）　上記第１シェルが、上記ＩＩ－ＶＩ族半導体である場合、上記ＩＩ族元素がＺｎであり、上記ＶＩ族元素がＳｅ又はＳであり、
　上記第１シェルが、上記ＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合、上記ＩＩＩ族元素がＧａであり、上記Ｖ族元素がＰである、上記（１６）に記載の半導体ナノ粒子。
（１８）　上記第１シェルが、上記ＩＩＩ－Ｖ族半導体であり、上記ＩＩＩ族元素がＧａであり、上記Ｖ族元素がＰである、上記（１６）に記載の半導体ナノ粒子。
（１９）　上記第２シェルが、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するＩＩ－ＶＩ族半導体、又は、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するＩＩＩ－Ｖ族半導体である、上記（１０）～（１８）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
（２０）　上記第２シェルが、上記ＩＩ－ＶＩ族半導体であり、上記ＩＩ族元素がＺｎであり、上記ＶＩ族元素がＳである、上記（１９）に記載の半導体ナノ粒子。
（２１）　上記コアと、上記第１シェルと、上記第２シェルとが、いずれも閃亜鉛鉱構造を有する結晶系である、上記（１０）～（２０）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
（２２）　上記コア、上記第１シェル及び上記第２シェルのうち、上記コアのバンドギャップが最も小さく、かつ、
　上記コア及び上記第１シェルがタイプ１型のバンド構造を示す、上記（１０）～（２１）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子。
（２３）　上記（１）～（２２）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子を含有する半導体ナノ粒子含有分散液。
（２４）　上記（１）～（２２）のいずれかに記載の半導体ナノ粒子を含有するフィルム。
　以下に示すように、本発明によれば、優れた大気耐久性を示す半導体ナノ粒子、上記半導体ナノ粒子を含有する半導体ナノ粒子含有分散液、及び、上記半導体ナノ粒子を含有するフィルムを提供することができる。
　以下、本発明について詳細に説明する。
　以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様に限定されるものではない。
　なお、本明細書において、「～」を用いて表される数値範囲は、「～」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
［半導体ナノ粒子］
　本発明の半導体ナノ粒子は、エネルギー分散型Ｘ線分析（以下、「ＥＤＸ分析」、又は、単に「ＥＤＸ」とも言う）により、亜鉛、硫黄及びインジウムが検出され、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）から求められる、インジウムに対する亜鉛のモル比Ｚｎ／Ｉｎ（以下、「Ｚｎ／Ｉｎ」又は「Ｚｎ／Ｉｎ（ＥＤＸ）」とも言う）が、下記式（１ａ）を満たす。
　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１５・・・（１ａ）
　本発明の半導体ナノ粒子はこのような構成をとることにより、優れた大気耐久性を示すものと考えられる。その理由は詳細には明らかではないが、本発明の半導体ナノ粒子において、Ｉｎに対するＺｎのモル比が非常に高いため、ＩｎがＺｎによって十分に保護され（欠陥が極めて少ない）、結果として、優れた大気耐久性を示すものと推測される。
　ここで、上述のとおり、Ｚｎ／Ｉｎを特定の範囲にすることで大気耐久性が大幅に向上するとの知見が得られている。すなわち、Ｚｎ／Ｉｎと大気耐久性との間に臨界性が見られることが分かっている。
　これは、Ｉｎに対してＺｎを多く含んでいてもＺｎによるＩｎの保護が十分でないと微小な欠陥から大気中の酸素や水が入り込み、半導体ナノ粒子の酸化が生じてしまうところ、Ｉｎに対するＺｎの量をモル比で７倍以上にすることで欠陥がほぼ無くなり、大気中の酸素や水がほぼ完全にシャットダウンされ、結果として、大気耐久性が大幅に向上するためと考えられる。
　例えば、本発明の半導体ナノ粒子が後述する好適な態様の１つであるＩｎＰコアとＺｎＳとのコアシェル粒子である場合、Ｉｎに対してＺｎが多い場合でも、ＩｎＰコアに対してＺｎＳシェルの被覆が不十分、つまり、ＩｎＰコアへの保護が十分でないと、ＩｎＰコアが露出した部分や微小な欠陥から大気中の酸素や水が入り込み、半導体ナノ粒子の酸化が生じてしまう。一方で、Ｉｎに対するＺｎの量をモル比で７倍以上にすることで、ＩｎＰコアの被覆不足がほぼ解消され、欠陥がほぼ無くなり、大気中の酸素や水がほぼ完全にシャットダウンされ、結果として、大気耐久性が大幅に向上するものと考えられる。
　また、後述のとおり、本発明の半導体ナノ粒子は、さらに大気耐久性が向上する理由から、ラマン分光分析により、３００～４００ｃｍ－１にピークＡが検出され、１００～１３０ｃｍ－１にピークＢ（ＭｇＳ又はＺｎＭｇＳに由来すると考えらえるピーク）が検出される態様であることが好ましい。そのような態様にすることで大気耐久性が向上する理由は詳細には明らかではないが、Ｍｇの還元電位が低いために、Ｍｇが自ら酸化されることで、Ｚｎ（例えば、上述したＩｎＰコアとＺｎＳシェルとのコアシェル粒子の場合にはＺｎＳシェル）の酸化が抑制されるためと推測される。
　以下、本発明の半導体ナノ粒子について詳述する。
〔亜鉛、硫黄及びインジウム〕
　上述のとおり、本発明の半導体ナノ粒子は、エネルギー分散型Ｘ線分析（ＥＤＸ）により、亜鉛、硫黄及びインジウムが検出される。すなわち、本発明の半導体ナノ粒子は、亜鉛（Ｚｎ）、硫黄（Ｓ）及びインジウム（Ｉｎ）を含む。
〔Ｚｎ／Ｉｎ〕
　本発明の半導体ナノ粒子において、エネルギー分散型Ｘ線分析から求められる、インジウムに対する亜鉛のモル比Ｚｎ／Ｉｎ（Ｚｎ／Ｉｎ）は、下記式（１ａ）を満たす。
　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１５・・・（１ａ）
　Ｚｎ／Ｉｎは、本発明の効果がより優れる理由から、下記式（１ｂ）を満たすことが好ましく、下記式（１ｃ）を満たすことがより好ましく、下記式（１ｄ）を満たすことがさらに好ましく、下記式（１ｅ）を満たすことが特に好ましい。
　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２・・・（１ｂ）
　９≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２・・・（１ｃ）
　９≦Ｚｎ／Ｉｎ＜１２・・・（１ｄ）
　９＜Ｚｎ／Ｉｎ＜１２・・・（１ｅ）
　なお、Ｚｎ／Ｉｎは以下のとおり求めたものである。
　まず、半導体ナノ粒子のトルエン分散液をノンドープのＳｉ基板上に塗布し、乾燥させ、ＥＤＸ分析用サンプルとする。そして、得られたサンプルについて、下記装置等（装置、検出器及びソフトウエア）を用いて、下記条件にてＥＤＸ分析を行い、Ｚｎ／Ｉｎを求める。
（装置等）
・装置：日立ハイテクノロジース社製Ｍｉｎｉｓｃｏｐｅ　ＴＭ１０００
・検出器：オックスフォード・インストゥルメンツ製
・ソフトウエア：ＳｗｉｆｔＥＤ－ＴＭ
（条件）
・積算時間：３０秒
・加速電圧：１５ｋＶ
・測定範囲：１００μｍ×１００μｍ
〔ピークＡ及びＢ〕
　本発明の半導体ナノ粒子は、本発明の効果がより優れる理由から、ラマン分光分析により、３００～４００ｃｍ－１にピークＡが検出され、１００～１３０ｃｍ－１にピークＢが検出されるのが好ましい。
＜ピークＡ＞
　上記ピークＡは、Ｉｎ－Ｖ族半導体（例えば、ＩｎＰ）などＩｎを含有する構造に由来するピークと考えられる。なお、例えば、ＩｎＰに由来するピークが３００～４００ｃｍ－１に検出される点は、Ｍ．Ｊ．Ｓｅｏｎｇ、外４名，「Ｓｉｚｅ－ｄｅｐｅｎｄｅｎｔ　Ｒａｍａｎ　ｓｔｕｄｙ　ｏｆ　ＩｎＰ　ｑｕａｎｔｕｍ　ｄｏｔｓ」，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，Ａｍｅｒｉｃａｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，２００３年１月１３日，第８２巻、第２号，ｐ１８５－１８７などに記載されている。
＜ピークＢ＞
　上記ピークＢは、ＭｇＳ又はＺｎＭｇＳに由来するピークと考えられる。
　なお、ラマン分光分析は以下のとおり行う。
　まず、半導体ナノ粒子のトルエン分散液（３００μＬ）を石英セル（光路長１ｍｍ）に充填し、ラマン分光分析用サンプルとする。次いで、得られたサンプルについて下記のとおりラマン分光分析を行う。
　チタンサファイアレーザーの出力光（波長：８００ｎｍ、パルス時間幅：９２ｆｓ、出力：１．８Ｗ、繰り返し周波数：１ｋＨｚ）を２つに分割し、ピコ秒光パラメトリック増幅器によりラマン励起光（５３０ｎｍ、１０ｐｓ、８ｃｍ－１）と、サファイア基板によりラマン検出光（５３１－６８０ｎｍ）を発生させる。ラマン励起光とラマン検出光を放物面鏡でサンプルに照射し、サンプルを透過したラマン検出光は分光器とＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）カメラにより検出する。
＜Ｂ／Ａ＞
　上記ピークＡに対する上記ピークＢの強度比Ｂ／Ａ（以下、「Ｂ／Ａ」又は「Ｂ／Ａ（ラマン）」とも言う）は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、下記式（２ａ）を満たすことが好ましく、下記式（２ｂ）を満たすことがより好ましく、下記式（２ｃ）を満たすことがさらに好ましく、下記式（２ｄ）を満たすことが特に好ましい。
　０＜Ｂ／Ａ＜３・・・（２ａ）
　０．５≦Ｂ／Ａ≦１．５・・・（２ｂ）
　０．５≦Ｂ／Ａ＜１．５・・・（２ｃ）
　０．５＜Ｂ／Ａ＜１．５・・・（２ｄ）
　なお、Ｂ／Ａは以下のとおり求めたものである。
　上述のとおり、ラマン分光分析用サンプルを調製する。得られたサンプルについて上述のとおりラマン分光分析を行い、３００～４００ｃｍ－１のピークＡに対する１００～１３０ｃｍ－１のピークＢの強度比（Ｂ／Ａ）を求める。より具体的には、ピークＡのピーク強度で規格化し、ピークＢのピーク強度をベースライン補正して求める。
〔平均粒子径〕
　本発明の半導体ナノ粒子の平均粒子径は特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、１０ｎｍ以下であることが好ましく、６ｎｍ以下であることがより好ましい。下限も特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、２ｎｍ以上であることが好ましく、３ｎｍ以上であることがより好ましい。本発明の半導体ナノ粒子の平均粒子径は、本発明の効果がより優れる理由から、３．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であることがより好ましい。
　ここで、平均粒子径は、透過型電子顕微鏡で少なくとも２０個の粒子を直接観察し、粒子の投影面積と同一面積を有する円の直径を算出し、それらの算術平均の値をいう。
〔好適な態様〕
　本発明の半導体ナノ粒子は、本発明の効果がより優れる理由から、コアシェル粒子であることが好ましい。
　本発明の半導体ナノ粒子がコアシェル粒子である場合の第１の好適な態様としては、例えば、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するコアと、上記コアの表面の少なくとも一部を覆うＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するシェルとを有する態様（シングルシェル形状）が挙げられる。
　また、本発明の半導体ナノ粒子がコアシェル粒子である場合の第２の好適な態様としては、例えば、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するコアと、上記コアの表面の少なくとも一部を覆う第１シェルと、上記第１シェルの少なくとも一部を覆う第２シェルとを有する態様（マルチシェル形状）が挙げられる。
　なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、マルチシェル形状が好ましい。
　また、本発明の半導体ナノ粒子は、本発明の効果がより優れる理由から、マグネシウム（Ｍｇ）を含有するのが好ましい。
＜コア＞
　本発明の半導体ナノ粒子がコアシェル粒子である場合、コアシェル粒子が有するコアは、本発明の効果がより優れる理由から、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有する、いわゆるＩＩＩ－Ｖ族半導体であるのが好ましい。
（１）ＩＩＩ族元素
　ＩＩＩ族元素としては、具体的には、例えば、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び、ガリウム（Ｇａ）等が挙げられ、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、Ｉｎであるのが好ましい。
（２）Ｖ族元素
　Ｖ族元素としては、具体的には、例えば、Ｐ（リン）、Ｎ（窒素）、及び、Ａｓ（ヒ素）等が挙げられ、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、Ｐであるのが好ましい。
　本発明においては、コアとして、上述したＩＩＩ族元素及びＶ族元素の例示を適宜組み合わせたＩＩＩ－Ｖ族半導体を用いることができるが、発光効率がより高くなり、また、発光半値幅が狭くなり、明瞭なエキシトンピークが得られる理由から、ＩｎＰ、ＩｎＮ、又は、ＩｎＡｓであるのが好ましく、中でも、発光効率が更に高くなる理由から、ＩｎＰであるのがより好ましい。
　本発明においては、本発明の効果がより優れる理由から、上述したＩＩＩ族元素及びＶ族元素以外に、更にＩＩ族元素を含有しているのが好ましく、特にコアがＩｎＰである場合、ＩＩ族元素としてのＺｎをドープさせることにより格子定数が小さくなり、ＩｎＰよりも格子定数の小さいシェル（例えば、後述するＧａＰ、ＺｎＳなど）との格子整合性が高くなる。
＜シェル＞
　本発明の半導体ナノ粒子がシングルシェル形状のコアシェル粒子である場合、シェルは、コアの表面の少なくとも一部を覆う材料であって、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有する、いわゆるＩＩ－ＶＩ族半導体であるのが好ましい。
　ここで、本発明においては、シェルがコアの表面の少なくとも一部を被覆しているか否かは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）－ＥＤＸ（Ｅｎｅｒｇｙ　Ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ　Ｘ－ｒａｙ　ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ））による組成分布解析によっても確認することが可能である。
（１）ＩＩ族元素
　ＩＩ族元素としては、具体的には、例えば、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、及び、マグネシウム（Ｍｇ）等が挙げられ、なかでも本発明の効果がより優れる理由から、Ｚｎであるのが好ましい。
（２）ＶＩ族元素
　ＶＩ族元素としては、具体的には、例えば、硫黄（Ｓ）、酸素（Ｏ）、セレン（Ｓｅ）、及び、テルル（Ｔｅ）等が挙げられ、なかでも本発明の効果がより優れる理由から、Ｓ又はＳｅであるのが好ましく、Ｓであるのがより好ましい。
　本発明においては、シェルとして、上述したＩＩ族元素及びＶＩ族元素の例示を適宜組み合わせたＩＩ－ＶＩ族半導体を用いることができるが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したコアと同一又は類似の結晶系であるのが好ましい。
　具体的には、本発明の効果がより優れる理由から、ＺｎＳ、ＺｎＳｅであるのが好ましく、安全性等の観点から、ＺｎＳであるのがより好ましい。
＜第１シェル＞
　本発明の半導体ナノ粒子がマルチシェル形状のコアシェル粒子である場合、第１シェルは、コアの表面の少なくとも一部を覆う材料である。
　ここで、本発明においては、第１シェルがコアの表面の少なくとも一部を被覆しているか否かは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ－ＥＤＸ）による組成分布解析によっても確認することが可能である。
　本発明においては、コアとの界面欠陥を抑制しやすくなる理由から、第１シェルがＩＩ族元素又はＩＩＩ族元素を含むことが好ましい。
　ここで、第１シェルがＩＩＩ族元素を含む場合は、第１シェルに含まれるＩＩＩ族元素は、上述したコアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素である。
　また、ＩＩ族元素又はＩＩＩ族元素を含む第１シェルとしては、例えば、後述するＩＩ－ＶＩ族半導体及びＩＩＩ－Ｖ族半導体の他、ＩＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するＩＩＩ－ＶＩ族半導体（例えば、Ｇａ2Ｏ3、Ｇａ2Ｓ3など）などが挙げられる。
　本発明においては、欠陥の少ない良質な結晶相が得られる理由から、第１シェルが、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するＩＩ－ＶＩ族半導体、又は、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するＩＩＩ－Ｖ族半導体であるのが好ましく、上述したコアとの格子定数の差が小さいＩＩＩ－Ｖ族半導体であるのがより好ましい。
　ここで、第１シェルがＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合は、ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＩＩＩ族元素は、上述したコアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素である。
（１）ＩＩ－ＶＩ族半導体
　上記ＩＩ－ＶＩ族半導体に含まれるＩＩ族元素としては、具体的には、例えば、亜鉛（Ｚｎ）、カドミウム（Ｃｄ）、及び、マグネシウム（Ｍｇ）等が挙げられ、なかでも本発明の効果がより優れる理由から、Ｚｎであるのが好ましい。
　また、上記ＩＩ－ＶＩ族半導体に含まれるＶＩ族元素としては、具体的には、例えば、硫黄（Ｓ）、酸素（Ｏ）、セレン（Ｓｅ）、及び、テルル（Ｔｅ）等が挙げられ、なかでも本発明の効果がより優れる理由から、Ｓ又はＳｅであるのが好ましく、Ｓであるのがより好ましい。
　第１シェルとして、上述したＩＩ族元素及びＶＩ族元素の例示を適宜組み合わせたＩＩ－ＶＩ族半導体を用いることができるが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したコアと同一又は類似の結晶系（例えば、閃亜鉛鉱構造）であるのが好ましい。具体的には、本発明の効果がより優れる理由から、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、又はそれらの混晶であるのが好ましく、ＺｎＳｅであるのがより好ましい。
（２）ＩＩＩ－Ｖ族半導体
　上記ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＩＩＩ族元素としては、具体的には、例えば、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、及び、ガリウム（Ｇａ）等が挙げられ、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、Ｇａであるのが好ましい。なお、上述した通り、ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＩＩＩ族元素は、上述したコアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素であり、例えば、コアに含まれるＩＩＩ族元素がＩｎである場合は、ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＩＩＩ族元素はＡｌ、Ｇａ等である。
　また、上記ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＶ族元素としては、具体的には、例えば、Ｐ（リン）、Ｎ（窒素）、及び、Ａｓ（ヒ素）等が挙げられ、なかでも、本発明の効果がより優れる理由から、Ｐであるのが好ましい。
　第１シェルとして、上述したＩＩＩ族元素及びＶ族元素の例示を適宜組み合わせたＩＩＩ－Ｖ族半導体を用いることができるが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したコアと同一又は類似の結晶系（例えば、閃亜鉛鉱構造）であるのが好ましい。具体的には、ＧａＰであるのが好ましい。
　本発明においては、得られるコアシェル粒子の表面欠陥が少なくなる理由から、上述したコアと第１シェルとの格子定数の差が小さい方が好ましく、具体的には、上述したコアと第１シェルとの格子定数の差が１０％以下であることが好ましい。
　具体的には、上述したコアがＩｎＰである場合、上述した通り、第１シェルはＺｎＳｅ（格子定数の差：３．４％）、又は、ＧａＰ（格子定数の差：７．１％）であることが好ましく、特に、本発明の効果がより優れる理由から、コアと同じＩＩＩ－Ｖ族半導体であり、コアと第１シェルとの界面に混晶状態を作りやすいＧａＰであることがより好ましい。
　また、本発明においては、第１シェルがＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合、コアとのバンドギャップの大小関係（コア＜第１シェル）に影響を与えない範囲で他の元素（例えば、上述したＩＩ族元素及びＶＩ族元素）を含有又はドープしていてもよい。同様に、第１シェルがＩＩ－ＶＩ族半導体である場合、コアとのバンドギャップの大小関係（コア＜第１シェル）に影響を与えない範囲で他の元素（例えば、上述したＩＩＩ族元素及びＶ族元素）を含有又はドープしていてもよい。
＜第２シェル＞
　本発明の半導体ナノ粒子がマルチシェル形状のコアシェル粒子である場合、第２シェルは、上述した第１シェルの表面の少なくとも一部を覆う材料である。
　ここで、本発明においては、第２シェルが第１シェルの表面の少なくとも一部を被覆しているか否かは、例えば、透過型電子顕微鏡を用いたエネルギー分散型Ｘ線分光法（ＴＥＭ－ＥＤＸ）による組成分布解析によっても確認することが可能である。
　本発明においては、第１シェルとの界面欠陥を抑制し、また、欠陥の少ない良質な結晶相が得られる理由から、第２シェルが、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するＩＩ－ＶＩ族半導体、又は、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するＩＩＩ－Ｖ族半導体であるのが好ましく、材料自体の反応性が高く、より結晶性の高いシェルが容易に得られる理由から、ＩＩ－ＶＩ族半導体であるのがより好ましい。
　なお、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素並びにＩＩＩ族元素及びＶ族元素としては、いずれも、第１シェルにおいて説明したものが挙げられる。
　第２シェルとして、上述したＩＩ族元素及びＶＩ族元素の例示を適宜組み合わせたＩＩ－ＶＩ族半導体を用いることができるが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したコアと同一又は類似の結晶系（例えば、閃亜鉛鉱構造）であるのが好ましい。具体的には、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、又はそれらの混晶であるのが好ましく、ＺｎＳであるのがより好ましい。
　第２シェルとして、上述したＩＩＩ族元素及びＶ族元素の例示を適宜組み合わせたＩＩＩ－Ｖ族半導体を用いることができるが、本発明の効果がより優れる理由から、上述したコアと同一又は類似の結晶系（例えば、閃亜鉛鉱構造）であるのが好ましい。具体的には、ＧａＰであるのが好ましい。
　本発明においては、得られるコアシェル粒子の表面欠陥が少なくなる理由から、上述した第１シェルと第２シェルとの格子定数の差が小さい方が好ましく、具体的には、上述した第１シェルと第２シェルとの格子定数の差が１０％以下であることが好ましい。
　具体的には、上述した第１シェルがＧａＰである場合、上述した通り、第２シェルはＺｎＳｅ（格子定数の差：３．８％）、又は、ＺｎＳ（格子定数の差：０．８％）であることが好ましく、ＺｎＳであることがより好ましい。
　また、本発明においては、第２シェルがＩＩ－ＶＩ族半導体である場合、コアとのバンドギャップの大小関係（コア＜第２シェル）に影響を与えない範囲で他の元素（例えば、上述したＩＩＩ族元素及びＶ族元素）を含有又はドープしていてもよい。同様に、第２シェルがＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合、コアとのバンドギャップの大小関係（コア＜第２シェル）に影響を与えない範囲で他の元素（例えば、上述したＩＩ族元素及びＶＩ族元素）を含有又はドープしていてもよい。
　本発明においては、エピタキシャル成長が容易となり、各層間の界面欠陥を抑制しやすくなる理由から、上述したコアと、第１シェルと、第２シェルとが、いずれも閃亜鉛鉱構造を有する結晶系であるのが好ましい。
　また、本発明においては、コアにエキシトンが滞在する確率が増大し、発光効率がより高くなる理由から、上述したコア、第１シェル及び第２シェルのうち、コアのバンドギャップが最も小さく、かつ、コア及び第１シェルがタイプ１型（タイプＩ型）のバンド構造を示すコアシェル粒子であるのが好ましい。
＜Ｍｇ＞
　上述のとおり、本発明の半導体ナノ粒子は、本発明の効果がより優れる理由から、マグネシウム（Ｍｇ）を含有するのが好ましい。
　本発明の半導体ナノ粒子は、本発明の効果がより優れる理由から、Ｍｇを、ＺｎＭｇＳ又はＭｇＳとして含有するのが好ましく、半導体ナノ粒子の表面近傍にＺｎＭｇＳ層又はＭｇＳ層として含有するのがより好ましい。本発明の半導体ナノ粒子がＺｎＭｇＳ又はＭｇＳを含有する場合、上述したピークＢが検出されるものと考えられる。
　なお、以下、Ｍｇを含有する半導体ナノ粒子を「半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）」、Ｍｇを含有しない半導体ナノ粒子を「半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）」とも言う。
＜配位性分子＞
　本発明の半導体ナノ粒子は、分散性を付与する観点から、半導体ナノ粒子の表面に配位性分子を有していることが望ましい。
　配位性分子は、溶媒への分散性等の観点から、脂肪族炭化水素基を含むことが好ましい。
　また、配位性分子は、分散性を向上する観点から、主鎖の炭素数が少なくとも６以上の配位子であることが好ましく、主鎖の炭素数が１０以上の配位子であることがより好ましい。
　このような配位性分子としては、飽和化合物であっても不飽和化合物であってもよく、具体的には、例えば、デカン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、オレイン酸、エルカ酸、オレイルアミン、ドデシルアミン、ドデカンチオール、１，２－ヘキサデカンチオール、トリオクチルホスフィンオキシド、臭化セトリモニウム等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
〔半導体ナノ粒子の製造方法〕
　本発明の半導体ナノ粒子を製造する方法は特に制限されないが、例えば、溶媒中で、亜鉛を含む化合物と硫黄を含む化合物とインジウムを含む化合物とを混合する方法などが挙げられる。その際、亜鉛を含む化合物の配合量、及び、インジウムを含む化合物の配合量を調整すること等により、上述した式（１ａ）を満たす半導体ナノ粒子を得ることができる。
　本発明の半導体ナノ粒子を製造する方法は、得られる半導体粒子の大気耐久性がより向上する理由（以下、「本発明の効果がより優れる理由」とも言う）から、後述する第１の好適な態様又は第２の好適な態様であることが好ましく、第２の好適な態様であることがより好ましい。
＜第１の好適な態様＞
　本発明の半導体ナノ粒子の製造方法の第１の好適な態様としては、例えば、下記第１工程から第４工程を有する製造方法が挙げられる。上記第１の好適な態様により、コアと、コアの表面を覆う第１シェルと、第１シェルの表面を覆う第２シェルとを有する半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）が得られる。
（１）溶媒中にＩＩＩ族元素を含むＩＩＩ族原料を添加した溶液を加熱撹拌する第１工程
（２）第１工程後の上記溶液中に、Ｖ族元素を含むＶ族原料を添加してコアを形成する第２工程
（３）第２工程後の上記溶液中に、第１シェルの原料を添加し、第１シェルを形成する第３工程
（４）第３工程後の上記溶液中に、ＩＩ族元素を含むＩＩ族原料を添加して第２シェルを形成し、半導体ナノ粒子を合成する第４工程
　以下、各工程について説明する。
（第１工程）
　第１工程は、溶媒中にＩＩＩ族元素を含むＩＩＩ族原料を添加した溶液を加熱撹拌する工程である。
（１）溶媒
　第１工程において使用する溶媒としては、１７０℃以上の沸点を有する非極性溶媒が好適に挙げられる。
　非極性溶媒としては、具体的には、例えば、ｎ－デカン、ｎ－ドデカン、ｎ－ヘキサデカン、及び、ｎ－オクタデカンなどの脂肪族飽和炭化水素；１－ウンデセン、１－ドデセン、１－ヘキサデセン、及び、１－オクタデセンなどの脂肪族不飽和炭化水素；トリオクチルホスフィン；等が挙げられる。
　これらのうち、本発明の効果がより優れる理由から、炭素数１２以上の脂肪族不飽和炭化水素が好ましく、１－オクタデセンがより好ましい。
（２）ＩＩＩ族原料
　溶媒中に添加するＩＩＩ族原料としては、具体的には、例えば、塩化インジウム、酸化インジウム、酢酸インジウム、硝酸インジウム、硫酸インジウム、及び、インジウム酸；リン酸アルミニウム、アセチルアセトナトアルミニウム、塩化アルミニウム、フッ化アルミニウム、酸化アルミニウム、硝酸アルミニウム、及び、硫酸アルミニウム；並びに、アセチルアセトナトガリウム、塩化ガリウム、フッ化ガリウム、酸化ガリウム、硝酸ガリウム、及び、硫酸ガリウム；等が挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
　これらのうち、より高い発光効率が実現し易く、且つ可視域での発光波長制御がし易いインジウム化合物であることが好ましく、塩化物などの不純物イオンがコアに取り込まれ難く、高い結晶性を実現しやすい酢酸インジウムを用いるのがより好ましい。
（３）ＩＩ族原料
　第１工程において、上述したＩＩＩ族原料とともに、ＩＩ族元素を含むＩＩ族原料を添加してもよい。
　ＩＩ族元素を含むＩＩ族原料としては、具体的には、例えば、ジメチル亜鉛、ジエチル亜鉛、亜鉛カルボキシル酸塩、アセチルアセトナト亜鉛、ヨウ化亜鉛、臭化亜鉛、塩化亜鉛、フッ化亜鉛、炭酸亜鉛、シアン化亜鉛、硝酸亜鉛、酸化亜鉛、過酸化亜鉛、亜鉛過塩素酸塩、酢酸亜鉛、及び、硫酸亜鉛等が挙げられる。
　ＩＩ族原料は、本発明の効果がより優れる理由から、Ｚｎの酢酸塩である酢酸亜鉛又は塩化亜鉛を用いるのが好ましく、酢酸亜鉛を用いるのがより好ましい。
（４）配位性分子
　第１工程において溶媒に配位性分子を添加してもよい。使用する配位性分子としては、上述したものと同様のものが挙げられる。なかでも、コアの合成を促進し、コアへの適度な配位力を有するオレイン酸、パルミチン酸、又は、ステアリン酸が好ましい。
（５）加熱撹拌条件
　第１工程において、上述した各材料（ＩＩＩ族原料、ＩＩ族原料、配位性分子）は、本発明の効果がより優れる理由から、上述した溶媒に溶解させるのが好ましく、例えば、１００～１８０℃の温度で加熱撹拌して溶解させることが好ましい。なお、本発明の効果がより優れる理由から、この際に、減圧条件下で加熱することより、溶解させた混合溶液から溶存酸素や水分などを除去することが好ましい。
　また、本発明の効果がより優れる理由から、上述した加熱溶解に要する時間は、３０分以上であることが好ましい。
（第２工程）
　第２工程は、第１工程後の溶液中に、Ｖ族元素を含むＶ族原料を添加してＩＩＩ－Ｖ族半導体であるコアを形成する工程である。
（１）Ｖ族原料
　Ｖ族元素を含むＶ族原料としては、具体的には、例えば、トリストリアルキルシリルホスフィン、トリスジアルキルシリルホスフィン、及び、トリスジアルキルアミノホスフィン；酸化砒素、塩化砒素、硫酸砒素、臭化砒素、及び、ヨウ化砒素；並びに、一酸化窒素、硝酸、及び、硝酸アンモニウム；等が挙げられる。
　これらのうち、本発明の効果がより優れる理由から、Ｐを含む化合物であるのが好ましく、例えば、トリストリアルキルシリルホスフィン、又は、トリスジアルキルアミノホスフィンを用いるのが好ましく、具体的には、トリストリメチルシリルホスフィンを用いるのがより好ましい。
（第３工程）
　第３工程は、第２工程後の溶液中に、第１シェルの原料を添加し、第１シェルを形成する工程である。これにより、コアと第１シェルとを有する半導体ナノ粒子前駆体が得られる。
　ここで、第１シェルの原料としては、第１シェルが上述したＩＩ－ＶＩ族半導体である場合には、上述したＩＩ族元素を含むＩＩ族原料及び後述するＶＩ族元素を含むＶＩ族原料が挙げられ、第１シェルが上述したＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合には、上述したＩＩＩ族元素を含むＩＩＩ族原料及び上述したＶ族元素を含有するＶ族原料が挙げられる。
　ここで、第１シェルが、上述したＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合には、ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＩＩＩ族元素は、上述したコアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素である。
　また、第１シェルが、上述したＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合には、Ｖ族元素を含むＶ族原料については、コアを形成するＶ族原料と同一原料であってもよいため、第２工程で使用するＶ族原料の一部を使用し、第３工程においてはＩＩＩ族原料のみを添加する態様であってもよい。
（１）ＶＩ族原料
　ＶＩ族元素を含むＶＩ族原料としては、具体的には、例えば、硫黄、アルキルチオール、トリアルキルホスフィンスルフィド、トリアルケニルホスフィンスルフィド、アルキルアミノスルフィド、アルケニルアミノスルフィド、イソチオシアン酸シクロヘキシル、ジエチルジチオカルバミン酸、及び、ジエチルジチオカルバミン酸；並びに、トリアルキルホスフィンセレン、トリアルケニルホスフィンセレン、アルキルアミノセレン、アルケニルアミノセレン、トリアルキルホスフィンテルリド、トリアルケニルホスフィンテルリド、アルキルアミノテルリド、及び、アルケニルアミノテルリド；等が挙げられる。
　これらのうち、得られる半導体ナノ粒子の分散性が良好となる理由から、アルキルチオールを用いるのが好ましく、具体的には、ドデカンチオール、又は、オクタンチオールを用いるのがより好ましく、ドデカンチオールを用いるのが更に好ましい。
　これらの材料のうち、ＩＩＩ族原料及びＶ族原料を用いるのが好ましい。
　特に、ＩＩＩ族原料としては、Ｇａを含む化合物（例えば、アセチルアセトナトガリウム、塩化ガリウム、フッ化ガリウム、酸化ガリウム、硝酸ガリウム、及び、硫酸ガリウム等）を用いるのがより好ましく、Ｇａの塩化物を用いるのが更に好ましい。
　なお、Ｖ族原料としては、上述したとおり、第２工程で使用するＶ族原料の一部を用いるのが好ましい。
（第４工程）
　第４工程は、第３工程後の溶液中に、ＩＩ族元素を含むＩＩ族原料を添加して第２シェルを形成し、半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）を合成する工程である。
　ここで、第２シェルの原料としては、第２シェルが上述したＩＩ－ＶＩ族半導体である場合には、上述したＩＩ族元素を含むＩＩ族原料及び上述したＶＩ族元素を含むＶＩ族原料が挙げられる。
　ＩＩ族原料としては、本発明の効果がより優れる理由から、脂肪酸亜鉛（例えば、酢酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、及び、ステアリン酸亜鉛）、又は、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛を用いるのが好ましく、脂肪酸亜鉛を用いるのがより好ましく、オレイン酸亜鉛を用いるのがさらに好ましい。
　また、ＶＩ族原料としては、本発明の効果がより優れる理由から、アルキルチオールを用いるのが好ましく、ドデカンチオールを用いるのがより好ましい。
＜第２の好適な態様＞
　本発明の半導体ナノ粒子の製造方法の第２の好適な態様としては、例えば、上述した第１の好適な態様（第１工程から第４工程を有する製造方法）の第４工程の後に、さらに、下記第５工程を有する方法が挙げられる。上記第２の好適な態様により、コアと、コアの表面を覆う第１シェルと、第１シェルの表面を覆う第２シェルと、第２シェルの表面を覆うマグネシウム含有層（マグネシウムを含有する層）（好ましくは、ＺｎＭｇＳ層又はＭｇＳ層）とを有する半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）が得られる。
（第５工程）
　第５工程は、第４工程後の上記溶液中に、マグネシウム原料を添加してマグネシウム含有層を形成し、半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）を合成する工程である。
（１）マグネシウム原料
　マグネシウム原料としては特に制限されないが、本発明の効果がより優れる理由から、脂肪酸マグネシウムであることが好ましく、脂肪酸マグネシウムは、本発明の効果がより優れる理由から、酢酸マグネシウム、オレイン酸マグネシウム、又は、ステアリン酸マグネシウムであることが好ましく、オレイン酸マグネシウムであることがより好ましい。
　また、第５工程において、本発明の効果がより優れる理由から、マグネシウム原料とともに、ＶＩ族原料を添加するのが好ましい。ＶＩ族原料の具体例及び好適な態様は、上述した第３工程で使用されるＶＩ族原料と同じである。
＜積層処理回数＞
　上述した第１の好適な態様及び第２の好適な態様において、本発明の効果がより優れる理由から、第４工程（積層処理）は複数回数行うことが好ましい。本発明の効果がより優れる理由から、積層処理回数は３～１０回であることが好ましく、４～６回であることがより好ましい。
＜ＩＩ族原料／ＩＩＩ族原料（仕込み）＞
　上述した第１の好適な態様及び第２の好適な態様において、第１工程で添加するＩＩＩ族原料に対する第１～４工程で添加するＩＩ族原料のモル比（以下、「ＩＩ族原料／ＩＩＩ族原料（仕込み）」とも言う）は、本発明の効果がより優れる理由から、７～２０であることが好ましく、９～１５であることがより好ましく、１０～１２であることがさらに好ましい。なお、第４工程が複数回の積層処理である場合、第４工程で添加するＩＩ族原料の量は、全ての積層処理で添加した合計の量を指す。
　以下、第１工程で添加するＩＩＩ族原料のＩＩＩ族元素がＩｎであり、且つ、第１～４工程で添加するＩＩ族原料のＩＩ族元素がＺｎである場合の上記「ＩＩ族原料／ＩＩＩ族原料（仕込み）」を「Ｚｎ／Ｉｎ（仕込み）」とも言う。
＜マグネシウム原料／ＩＩＩ族原料（仕込み）＞
　上述した第２の好適な態様において、第１工程で添加するＩＩＩ族原料に対する第５工程で添加するマグネシウム原料のモル比（以下、「マグネシウム原料／ＩＩＩ族原料（仕込み）」とも言う）は、本発明の効果がより優れる理由から、０．０１～１０であることが好ましく、０．１～３であることがより好ましく、０．２～１．５であることがさらに好ましく、０．３～０．８であることが特に好ましく、０．４～０．６であることが最も好ましい。
　以下、第１工程で添加するＩＩＩ族原料のＩＩＩ族元素がＩｎである場合の上記「マグネシウム原料／ＩＩＩ族原料（仕込み）」を「Ｍｇ／Ｉｎ（仕込み）」とも言う。
＜Ｍｇ添加温度＞
　上述した第２の好適な態様において、第５工程でマグネシウム原料を添加する温度（以下、「Ｍｇ添加温度」とも言う）は、本発明の効果がより優れる理由から、１００～４００℃であることが好ましく、１９０～３００℃であることがより好ましく、なかでも、２１０～２５０℃であることがさらに好ましい。
［半導体ナノ粒子含有分散液］
　本発明の半導体ナノ粒子含有分散液（以下、「本発明の分散液」とも言う）は、上述した本発明の半導体ナノ粒子を含有する分散液である。
　ここで、分散液の分散媒を構成する溶媒は、非極性溶媒が好ましい。
　非極性溶媒としては、具体的には、例えば、トルエンなどの芳香族炭化水素；クロロホルムなどのハロゲン化アルキル；ヘキサン、オクタン、ｎ－デカン、ｎ－ドデカン、ｎ－ヘキサデカン、ｎ－オクタデカンなどの脂肪族飽和炭化水素；１－ウンデセン、１－ドデセン、１－ヘキサデセン、１－オクタデセンなどの脂肪族不飽和炭化水素；トリオクチルホスフィン；等が挙げられる。
　本発明の分散液における本発明の半導体ナノ粒子の含有量（濃度）は、０．１～１００ｍｏｌ／Ｌであるのが好ましく、０．１～１ｍｏｌ／Ｌであるのがより好ましい。
　本発明の分散液に含有される本発明の半導体ナノ粒子は１種であっても、２種以上であってもよい。
［フィルム］
　本発明のフィルムは、上述した本発明の半導体ナノ粒子を含有するフィルムである。
　このような本発明のフィルムは、優れた大気耐久性を示すため、例えば、ディスプレイ用途の波長変換フィルム、太陽電池の光電変換（または波長変換）フィルム、生体標識、薄膜トランジスタ等に適用することができる。特に、本発明のフィルムは、量子ドットの吸収端よりも短波の領域の光を吸収し、より長波の光を放出するダウンコンバージョン、または、ダウンシフト型の波長変換フィルムへの応用が好適である。
　また、本発明のフィルムを構成する母材としてのフィルム材料は特に限定されず、樹脂であってもよく、薄いガラス膜であってもよい。
　具体的には、アイオノマー、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、エチレン酢酸ビニル共重合体、エチレン－ビニルアルコール共重合体、エチレン－メタクリル酸共重合体フィルム、ナイロン等をベースとする樹脂材料が挙げられる。
　以下、実施例により、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
〔半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）の製造〕
　下記第１～４工程を行うことで、ＺｎがドープされたＩｎＰ（コア）とコアの表面を覆うＧａＰ（第１シェル）と第１シェルの表面を覆うＺｎＳ（第２シェル）とを有する半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）を製造した。
＜第１工程＞
　フラスコ中に１６ｍＬのオクタデセン、酢酸インジウム７０ｍｇ（０．２４ｍｍｏｌ）、酢酸亜鉛２４ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）を加え、真空下で１１０℃加熱攪拌を行い、原料を十分溶解させると共に９０分間脱気を行った。
＜第２工程＞
　次いで、窒素フロー下でフラスコを３００℃まで昇温し、溶液の温度が安定したところで、約２ｍＬのオクタデセンに溶解させた０．１２ｍｍｏｌのトリストリメチルシリルホスフィンを加えた。
　その後、溶液を２３０℃にした状態で１２０分間加熱した。溶液が赤色に着色し粒子（コア）が形成している様子が確認された。
＜第３工程＞
　次いで、溶液を２００℃に加熱した状態において、４ｍＬのオクタデセンに溶解させた、塩化ガリウム１５ｍｇ（０．０９ｍｍｏｌ）及びオレイン酸６２．５μＬ（０．２ｍｍｏｌ）を加え、１時間ほど加熱することで、ＺｎがドープされたＩｎＰ（コア）とＧａＰ（第１シェル）とを有する半導体ナノ粒子前駆体の分散液を得た。
＜第４工程＞
　その後、第１シェルの表面を覆うＺｎＳ（第２シェル）を形成した。
　具体的には、温度を１５０℃～２４０℃に保持し、ＩＩ族原料（例えば、脂肪酸亜鉛（例えば、酢酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、若しくは、ステアリン酸亜鉛）、又は、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛、等）及びＶＩ族原料（例えば、オクタデセンに溶解させた硫黄（ＯＤＥ－Ｓ）、トリオクチルホスフィンに溶解させた硫黄（ＴＯＰ－Ｓ）、若しくは、直鎖状アルカンチオール（例えば、ブタンチオール、オクタンチオール、又は、ドデカンチオール）、等）を交互に加え、１５分～４時間程度保持した（積層処理）。この積層処理を、添加原料の濃度を調整しながら５回程度繰り返すことでＺｎＳ（第２シェル）を形成した。
　このようにして、ＺｎがドープされたＩｎＰ（コア）とコアの表面を覆うＧａＰ（第１シェル）と第１シェルの表面を覆うＺｎＳ（第２シェル）とを有する半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）を得た。
〔半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）の製造〕
　上述した第４工程の後に、さらに、下記第５工程を行うことで、第２シェルの表面を覆うＺｎＭｇＳ又はＭｇＳ層を形成し、ＺｎがドープされたＩｎＰ（コア）とコアの表面を覆うＧａＰ（第１シェル）と第１シェルの表面を覆うＺｎＳ（第２シェル）と第２シェルの表面を覆うＺｎＭｇＳ層又はＭｇＳ層とを有する半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）を製造した。
＜第５工程＞
　第４工程の最終処理において、ＶＩ族原料添加から１時間経過後に、マグネシウム原料（例えば、脂肪酸マグネシウム（例えば、オレイン酸マグネシウムなど））を３０分かけて添加し、さらにＶＩ族原料（例えば、オクタデセンに溶解させた硫黄（ＯＤＥ－Ｓ）、トリオクチルホスフィンに溶解させた硫黄（ＴＯＰ－Ｓ）、若しくは、直鎖状アルカンチオール（例えば、ブタンチオール、オクタンチオール、又は、ドデカンチオール）、等）を添加して３０分保持することでＺｎＭｇＳ層又はＭｇＳ層を形成した。
　このようにして、ＺｎがドープされたＩｎＰ（コア）とコアの表面を覆うＧａＰ（第１シェル）と第１シェルの表面を覆うＺｎＳ（第２シェル）と第２シェルの表面を覆うＺｎＭｇＳ層又はＭｇＳ層とを有する半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）を得た。
〔比較例１～３及び実施例１～１１〕
　以下に、上述のとおり製造した半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し、Ｍｇ有り）のうち、第４工程において、ＩＩ族原料として脂肪酸亜鉛を使用し、且つ、ＶＩ族原料としてドデカンチオールを使用した態様（比較例１～３及び実施例１～１１）について、より具体的に示す。
　なお、いずれもトルエン分散液（半導体ナノ粒子含有分散液）とした。具体的には、得られた分散液を室温まで冷却し、エタノールを加え、遠心分離を行い、粒子を沈殿させ、上澄みを廃棄した後、トルエン溶媒に分散させた。
＜比較例１＞
　比較例１は、上述のとおり製造した半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）であり、第４工程における積層処理回数は表１に示されるとおりである。
＜比較例２及び実施例６＞
　比較例２及び実施例６は、上述のとおり製造した半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）であり、第４工程における積層処理回数は表１に示されるとおりである。
＜比較例３＞
　比較例３は、上述のとおり製造した半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）であり、第４工程における積層処理回数は表１に示されるとおりである。ただし、第１工程において、酢酸インジウムの使用量を３５ｍｇ（０．１２ｍｍｏｌ）とし、ＩＩ族原料として酢酸亜鉛１２ｍｇ（０．０６ｍｍｏｌ）を使用し、第２工程において、トリストリメチルシリルホスフィンの使用量を０．０８ｍｍｏｌとし、第３工程において、塩化ガリウムの使用量を０．０３ｍｇとした。
＜実施例１～５及び７～１１＞
　実施例１～５及び７～１１は、上述のとおり製造した半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）であり、第４工程における積層処理回数は表１に示されるとおりである。
＜Ｚｎ／Ｉｎ（仕込み）、Ｍｇ／Ｉｎ（仕込み）、Ｍｇ添加温度＞
　下記表１に、各実施例及び比較例について、
　第１工程で使用した酢酸インジウムに対する第１～４工程で使用した脂肪酸亜鉛（合計）のモル比（Ｚｎ／Ｉｎ（仕込み））、
　第１工程で使用した酢酸インジウムに対する第５工程で使用したマグネシウム原料のモル比（Ｍｇ／Ｉｎ（仕込み））、及び、
　第５工程におけるマグネシウム原料を添加した温度［℃］（Ｍｇ添加温度）を示す。
＜Ｚｎ／Ｉｎ（ＥＤＸ）＞
　下記表１に、各実施例及び比較例について、上述した「Ｚｎ／Ｉｎ」を示す（Ｚｎ／Ｉｎ（ＥＤＸ））。Ｚｎ／Ｉｎの求め方は上述のとおりである。
　なお、比較例１～３及び実施例１～１１いずれについても、ＥＤＸ分析により、亜鉛、硫黄及びインジウムが検出された。
＜Ｂ／Ａ（ラマン）＞
　下記表１に、各実施例及び比較例について、上述した「Ｂ／Ａ」を示す（Ｂ／Ａ（ラマン））。Ｂ／Ａの求め方は上述のとおりである。
　なお、ピークＡは、比較例１～３及び実施例１～１１いずれについても検出された。
　一方、ピークＢは、半導体ナノ粒子（Ｍｇ有り）（比較例３、実施例１～５及び７～１１）には検出されたが、半導体ナノ粒子（Ｍｇ無し）（比較例１～２及び実施例６）には検出されなかった。
＜平均粒子径＞
　下記表１に、各実施例及び比較例について、上述した「平均粒子径」を示す。平均粒子径の測定方法は上述のとおりである。
〔評価〕
　得られた半導体ナノ粒子について以下のとおり初期特性及び大気耐久性を評価した。
＜初期特性＞
　得られた半導体ナノ粒子含有分散液を用いて量子収率（％）を測定した。結果を表１に示す（初期特性）。
＜大気耐久性＞
　得られた半導体ナノ粒子含有分散液（５００μｍ）に大気（２０℃、相対湿度３０％）を満たし、遮光状態で８５℃２４時間放置した（耐久試験）。その後、量子収率を測定した。そして、量子収率の維持率（＝耐久試験後の量子収率÷耐久試験前の量子収率×１００）（％）を算出した。結果を表１に示す（維持率）。維持率が高いほど大気耐久性に優れることを表す。
　また、下記基準に基づき大気耐久性を評価した。結果を表１に示す（大気耐久性）。大気耐久性の観点から、Ａ～Ｃであることが好ましく、Ａ又はＢであることがより好ましく、Ａであることがさらに好ましい。
・Ａ：維持率が７８％以上
・Ｂ：維持率が７５％以上７８％未満
・Ｃ：維持率が６０％以上７５％未満
・Ｄ：維持率が５０％以上６０％未満
・Ｅ：維持率が５０％未満
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　なお、表１中の２つの実施例３は同じものである。
　表１から分かるように、Ｚｎ／Ｉｎが７未満の比較例１～３と比較して、Ｚｎ／Ｉｎが７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１５である実施例１～１１は、優れた大気耐久性を示した。ここで、Ｚｎ／Ｉｎが２．７である比較例１と、Ｚｎ／Ｉｎが６である比較例２と、Ｚｎ／Ｉｎが７以上である実施例６との対比から分かるように、Ｚｎ／Ｉｎを７以上にすることで大気耐久性が大幅に向上した。すなわち、Ｚｎ／Ｉｎと大気耐久性との間に臨界性が見られた。
　実施例１～５の対比（Ｍｇ／Ｉｎ（仕込み）が０．５であり、且つ、Ｍｇ添加温度が２４０℃である態様同士の対比）から分かるように、Ｚｎ／Ｉｎが７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２である実施例１～４は、より優れた初期特性及び大気耐久性を示した。なかでも、Ｚｎ／Ｉｎが９≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２である実施例２～４は、さらに優れた初期特性及び大気耐久性を示した。そのなかでも、Ｚｎ／Ｉｎが９≦Ｚｎ／Ｉｎ＜１２である実施例２及び３は、さらに優れた大気耐久性を示した。そのなかでも、Ｚｎ／Ｉｎが９＜Ｚｎ／Ｉｎ＜１２である実施例３は、さらに優れた初期特性及び大気耐久性を示した。
　実施例３及び６～１１の対比（Ｚｎ／Ｉｎ（仕込み）が１１．７５である態様同士の対比）から分かるように、ピークＢが検出された実施例３及び７～１１は、より優れた大気耐久性を示した。なかでも、Ｂ／Ａが０＜Ｂ／Ａ＜３である実施例３及び７～１０は、さらに優れた初期特性及び大気耐久性を示した。なかでも、Ｂ／Ａが０．５≦Ｂ／Ａ≦１．５である実施例３及び８～１０は、さらに優れた耐久性を示した。なかでも、Ｂ／Ａが０．５≦Ｂ／Ａ＜１．５である実施例３及び８～９は、さらに優れた大気耐久性を示した。なかでも、Ｂ／Ａが０．５＜Ｂ／Ａ＜１．５である実施例３及び９は、さらに優れた大気耐久性を示した。そのなかでも、Ｂ／Ａが０．５＜Ｂ／Ａ＜１．２である実施例３は、さらに優れた初期特性及び大気耐久性を示した。
　実施例３及び７～８の対比（Ｚｎ／Ｉｎ（仕込み）が１１．７５であり、且つ、Ｍｇ／Ｉｎ（仕込み）が０．５である態様同士の対比）から、Ｍｇ添加温度が１９０℃以上である実施例３及び８は、より優れた大気耐久性を示した。なかでも、Ｍｇ添加温度が２１０℃以上である実施例３は、さらに優れた初期特性及び大気耐久性を示した。
　また、第４工程のＩＩ族原料として脂肪酸亜鉛以外のＩＩ族原料を使用した態様、及び、第４工程のＶＩ族原料としてドデカンチオール以外のＶＩ族原料を使用した態様についても、上述した比較例１～３及び実施例１～１１と同様に「Ｚｎ／Ｉｎ」、「Ｂ／Ａ」及び「平均粒子径」を測定したところ、表１と同様の結果となり、また、その初期特性及び維持率も表１と同様の傾向となった。
　また、上述した第３工程を行わなかった点以外は上述した比較例１～３及び実施例１～１１と同様の手順に従って、シングルシェル形状の半導体ナノ粒子（ＺｎＳ（シェル）が、ＺｎがドープされたＩｎＰ（コア）の表面を覆う半導体ナノ粒子）を製造した。そして、上述した比較例１～３及び実施例１～１１と同様に「Ｚｎ／Ｉｎ」及び「Ｂ／Ａ」を測定したところ、表１と同様の結果となり、また、その初期特性及び維持率も表１と同様の傾向となった。

Claims (24)

  1. 　エネルギー分散型Ｘ線分析により、亜鉛、硫黄及びインジウムが検出され、
    　エネルギー分散型Ｘ線分析から求められる、インジウムに対する亜鉛のモル比Ｚｎ／Ｉｎが、下記式（１ａ）を満たす、半導体ナノ粒子。
    　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１５・・・（１ａ）
  2. 　ラマン分光分析により、３００～４００ｃｍ－１にピークＡが検出され、１００～１３０ｃｍ－１にピークＢが検出される、請求項１に記載の半導体ナノ粒子。
  3. 　前記ピークＡに対する前記ピークＢの強度比Ｂ／Ａが、下記式（２ａ）を満たす、請求項２に記載の半導体ナノ粒子。
    　０＜Ｂ／Ａ＜３・・・（２ａ）
  4. 　前記ピーク強度比Ｂ／Ａが、下記式（２ｂ）を満たす、請求項３に記載の半導体ナノ粒子。
    　０．５≦Ｂ／Ａ≦１．５・・・（２ｂ）
  5. 　前記モル比Ｚｎ／Ｉｎが、下記式（１ｂ）を満たす、請求項１～４のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
    　７≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２・・・（１ｂ）
  6. 　前記モル比Ｚｎ／Ｉｎが、下記式（１ｃ）を満たす、請求項５に記載の半導体ナノ粒子。
    　９≦Ｚｎ／Ｉｎ≦１２・・・（１ｃ）
  7. 　平均粒子径が、６ｎｍ以下である、請求項１～６のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
  8. 　平均粒子径が、３．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下である、請求項７に記載の半導体ナノ粒子。
  9. 　ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するコアと、前記コアの表面の少なくとも一部を覆うＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するシェルとを有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
  10. 　ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するコアと、前記コアの表面の少なくとも一部を覆う第１シェルと、前記第１シェルの少なくとも一部を覆う第２シェルとを有する、請求項１～８のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
  11. 　前記コアに含まれる前記ＩＩＩ族元素がＩｎであり、前記コアに含まれる前記Ｖ族元素がＰ、Ｎ及びＡｓのいずれかである、請求項９又は１０に記載の半導体ナノ粒子。
  12. 　前記コアに含まれる前記ＩＩＩ族元素がＩｎであり、前記コアに含まれる前記Ｖ族元素がＰである、請求項１１に記載の半導体ナノ粒子。
  13. 　前記コアが、更にＩＩ族元素を含有する、請求項９～１２のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
  14. 　前記コアに含まれる前記ＩＩ族元素がＺｎである、請求項１３に記載の半導体ナノ粒子。
  15. 　前記第１シェルが、ＩＩ族元素又はＩＩＩ族元素を含む、請求項１０～１４のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
    　ただし、前記第１シェルがＩＩＩ族元素を含む場合、前記第１シェルに含まれるＩＩＩ族元素は、前記コアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素である。
  16. 　前記第１シェルが、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するＩＩ－ＶＩ族半導体、又は、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するＩＩＩ－Ｖ族半導体である、請求項１０～１５のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
    　ただし、前記第１シェルが、前記ＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合、前記ＩＩＩ－Ｖ族半導体に含まれるＩＩＩ族元素は、前記コアに含まれるＩＩＩ族元素とは異なるＩＩＩ族元素である。
  17. 　前記第１シェルが、前記ＩＩ－ＶＩ族半導体である場合、前記ＩＩ族元素がＺｎであり、前記ＶＩ族元素がＳｅ又はＳであり、
    　前記第１シェルが、前記ＩＩＩ－Ｖ族半導体である場合、前記ＩＩＩ族元素がＧａであり、前記Ｖ族元素がＰである、請求項１６に記載の半導体ナノ粒子。
  18. 　前記第１シェルが、前記ＩＩＩ－Ｖ族半導体であり、前記ＩＩＩ族元素がＧａであり、前記Ｖ族元素がＰである、請求項１６に記載の半導体ナノ粒子。
  19. 　前記第２シェルが、ＩＩ族元素及びＶＩ族元素を含有するＩＩ－ＶＩ族半導体、又は、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するＩＩＩ－Ｖ族半導体である、請求項１０～１８のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
  20. 　前記第２シェルが、前記ＩＩ－ＶＩ族半導体であり、前記ＩＩ族元素がＺｎであり、前記ＶＩ族元素がＳである、請求項１９に記載の半導体ナノ粒子。
  21. 　前記コアと、前記第１シェルと、前記第２シェルとが、いずれも閃亜鉛鉱構造を有する結晶系である、請求項１０～２０のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
  22. 　前記コア、前記第１シェル及び前記第２シェルのうち、前記コアのバンドギャップが最も小さく、かつ、
    　前記コア及び前記第１シェルがタイプ１型のバンド構造を示す、請求項１０～２１のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子。
  23. 　請求項１～２２のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子を含有する半導体ナノ粒子含有分散液。
  24. 　請求項１～２２のいずれか１項に記載の半導体ナノ粒子を含有するフィルム。
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