WO2023176135A1 - 量子ドット、量子ドット集合体、光検出装置及び電子機器 - Google Patents

量子ドット、量子ドット集合体、光検出装置及び電子機器 Download PDF

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shell
core
quantum dots
thickness
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俊介 山下
守 田邊
修一 瀧澤
治典 塩見
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ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
ソニーグループ株式会社
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    • H01L31/0248—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials

Definitions

  • the present disclosure relates to quantum dots, quantum dot aggregates, photodetection devices, and electronic equipment.
  • Quantum dots are used in display phosphors and optical sensors. Quantum dots are capable of converting the spectrum of incident light into energy output at different frequencies. Generally, quantum dots are formed from a single semiconductor nanoparticle. The surface of semiconductor nanoparticles is covered with organic ligands. Highly reactive defects (dangling bonds) present on the surface are partially inactivated by organic ligands. However, if defects remain on the surface, electron-hole recombination occurs, which tends to reduce the light-emitting characteristics or light-receiving characteristics.
  • Core-shell quantum dots are disclosed in Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2.
  • core-shell quantum dots the surface of a quantum dot (core) is covered with a different substance (shell). According to the core-shell type quantum dot, surface defects can be reduced by the shell, so that the emission intensity can be increased.
  • Patent Document 1 discloses core-shell particles.
  • the core-shell particle includes a core containing a group III element and a group V element, and a shell containing a group II element and a group VI element, which covers at least a portion of the surface of the core.
  • the core-shell particles are formed into a tetrahedral shape with a side length of 6 nm or more. According to such core-shell particles, a luminous efficiency of 50% or more can be achieved.
  • core-shell quantum dots it is difficult to form a shell material on the surface of the core with a uniform thickness. For this reason, research and development of core-shell quantum dots that can improve light emission characteristics or light reception characteristics is desired.
  • a quantum dot according to a first embodiment of the present disclosure is formed of a compound semiconductor, and includes a core formed in a polyhedral shape having a plurality of surfaces and vertices sharing a plurality of edges between adjacent surfaces; and a shell having a thickness in a direction perpendicular to the surface of the apex portion that is thicker than a thickness in the same direction other than the apex portion.
  • a quantum dot assembly includes an assembly of quantum dots shaped into a layer, and the quantum dots are formed of a compound semiconductor and have a plurality of surfaces and edges between adjacent surfaces.
  • a core formed in a polyhedral shape having multiple vertices in common, and a shell formed on the surface and having a thickness in the direction perpendicular to the surface at the apex part that is thicker than the thickness in the same direction other than the apex part. It is equipped with
  • a photodetecting device includes a photodetecting element in which a first electrode, a photoelectric conversion layer formed by an aggregate of quantum dots, and a second electrode are stacked in order,
  • the quantum dots are formed into a layered structure, and the quantum dots are made of a compound semiconductor and are formed into a polyhedral shape having multiple surfaces and vertices that share multiple edges between adjacent surfaces.
  • the shell includes a core and a shell formed on the surface, the thickness of which is thicker in the direction perpendicular to the surface of the apex portion than the thickness of the portion other than the apex portion in the same direction.
  • An electronic device includes a photodetecting element in which a first electrode, a photoelectric conversion layer formed by a quantum dot aggregate, and a second electrode are stacked in order, and the quantum dot aggregate is , an aggregate of quantum dots is shaped into a layer, and the quantum dots are made of a compound semiconductor and are formed into a polyhedral core having multiple surfaces and vertices that share multiple edges between adjacent surfaces. and a shell formed on the surface, the thickness of which is thicker in the direction perpendicular to the surface of the apex portion than the thickness of the portion other than the apex portion in the same direction.
  • FIG. 1 is a perspective view of a quantum dot according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view of the quantum dot shown in FIG. 1 seen from another angle.
  • FIG. 3 is a perspective view corresponding to FIG. 1 illustrating the basic shape of the core of the quantum dot shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. 4 is a perspective view corresponding to FIG. 2 illustrating the basic structure of the core and shell of the quantum dot shown in FIGS. 1 and 2.
  • FIG. Figure 5 shows the layered quantum dots shown in Figures 1 and 2 taken using a high-angle annular dark field scanning transmission electron microscope (HAADF-STEM). It is a configuration diagram (HAADF image) of a shaped quantum dot aggregate.
  • FIG. 1 is a perspective view of a quantum dot according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a perspective view of the quantum dot shown in FIG. 1 seen from another angle.
  • FIG. 3 is a perspective view corresponding
  • FIG. 6 is an enlarged configuration diagram (HAADF image) of one quantum dot in the quantum dot assembly shown in FIG.
  • FIG. 7 is a distribution diagram of shells formed in the core of the quantum dot shown in FIG. 6.
  • FIG. 8 is a first diagram including a HAADF image, explaining the structure of the quantum dot according to the example of the first embodiment and the structure of the quantum dot according to the comparative example.
  • FIG. 9 is a second diagram including a HAADF image, illustrating the configuration of the quantum dots according to the example of the first embodiment and the configuration of the quantum dots according to the comparative example.
  • FIG. 10 is a table explaining the characteristics of the quantum dots according to the example of the first embodiment and the characteristics of the quantum dots according to the comparative example.
  • FIG. 10 is a table explaining the characteristics of the quantum dots according to the example of the first embodiment and the characteristics of the quantum dots according to the comparative example.
  • FIG. 11 is a graph showing the relationship between the heating temperature and the shell thickness at the apex portion of the core in the quantum dots according to the example of the first embodiment and the quantum dots according to the comparative example.
  • FIG. 12 is a perspective view corresponding to FIG. 4 of a quantum dot according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view corresponding to FIG. 3 illustrating the basic shape of the core of the quantum dot according to the second embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 14 is a side view corresponding to FIG. 4 illustrating the basic structure of the core and shell of the quantum dot shown in FIG. 13.
  • FIG. 15 is a side view corresponding to FIG. 14 of a quantum dot according to a modification of the second embodiment.
  • FIG. 12 is a perspective view corresponding to FIG. 4 of a quantum dot according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view corresponding to FIG. 3 illustrating the basic shape of the core of the quantum dot according to the
  • FIG. 16 is a perspective view corresponding to FIG. 3 illustrating the basic shape of a quantum dot core according to a third embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 17 is a side view corresponding to FIG. 4 illustrating the basic structure of the core and shell of the quantum dot shown in FIG. 16.
  • FIG. 18 is a side view corresponding to FIG. 17 of a quantum dot according to a modification of the third embodiment.
  • FIG. 19 is a schematic plan configuration diagram of a photodetecting device according to a fourth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 20 is a vertical cross-sectional configuration diagram of a photodetecting element of the photodetecting device shown in FIG. 19.
  • FIG. 21 is a vertical cross-sectional configuration diagram of a photodetecting element of a photodetecting device according to a modification of the fourth embodiment.
  • FIG. 20 is a vertical cross-sectional configuration diagram of a photodetecting element of the photodetecting device shown in FIG. 19.
  • FIG. 22 is a schematic block diagram of an electronic device according to a fifth embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 23 is a block diagram showing an example of a schematic configuration of a vehicle control system.
  • FIG. 24 is an explanatory diagram showing an example of the installation positions of the outside-vehicle information detection section and the imaging section.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system.
  • FIG. 26 is a block diagram showing an example of the functional configuration of a camera head and a CCU.
  • First Embodiment The first embodiment describes an example in which the present technology is applied to quantum dots and quantum dot aggregates. In the first embodiment, the configuration and characteristics of quantum dots and quantum dot aggregates will be described. 2. Second Embodiment In a second embodiment, quantum dots and quantum dot aggregates having a different configuration from the quantum dots and quantum dot aggregates according to the first embodiment will be described. 3. Third Embodiment A third embodiment describes quantum dots and quantum dot aggregates having a different configuration from the quantum dots and quantum dot aggregates according to the first embodiment and the second embodiment. . 4.
  • a photodetection device constructed using the quantum dots and quantum dot aggregates according to the first to third embodiments will be described.
  • Fifth Embodiment A fifth embodiment is an electronic device constructed using the quantum dots and quantum dot aggregates according to the first to third embodiments, or the photodetection device according to the fourth embodiment. I will explain about it.
  • Application Example to a Mobile Object This application example describes an example in which the present technology is applied to a mobile object.
  • an endoscopic surgery system This application example describes an example in which the present technology is applied to an endoscopic surgery system. 8.
  • Quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to a first embodiment of the present disclosure will be described using FIGS. 1 to 12.
  • the arrow X direction shown as appropriate indicates one plane direction of the quantum dots 1 etc. placed on a plane for convenience.
  • the arrow Y direction indicates another plane direction orthogonal to the arrow X direction.
  • the arrow Z direction indicates an upward direction orthogonal to the arrow X direction and the arrow Y direction. That is, the arrow X direction, arrow Y direction, and arrow Z direction exactly correspond to the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction, respectively, of the three-dimensional coordinate system. Note that these directions are illustrated to help understand the explanation, and do not limit the direction of the present technology.
  • FIG. 1 shows the configuration of an example of quantum dot 1 for constructing a photodetector 5, an electronic device 7, etc.
  • FIG. 2 shows a configuration of an example of the quantum dot 1 shown in FIG. 1 when viewed from a different angle.
  • the quantum dot 1 has a core-shell structure.
  • This quantum dot 1 includes a core 2 and a shell 3. Furthermore, organic ligands 4 are formed on the quantum dots 1 .
  • Core 2 is a semiconductor nanoparticle formed of a compound semiconductor.
  • the core 2 is formed of a compound semiconductor that is a combination of three or more elements selected from Group 1, Group 2, Group 3, Group 4, Group 5, and Group 6. There is.
  • core 2 is CuInSe 2 .
  • the core 2 may be formed of a Group 3-Group 5 compound semiconductor or a Group 2-Group 6 compound semiconductor. Specifically, PbS can be used as core 2.
  • FIG. 3 shows an example of the crystal structure of the core 2.
  • the core 2 of the quantum dot 1 is formed in a tetrahedral shape, which is one of polyhedral shapes.
  • the crystal structure of the core 2 is formed in a tetrahedral shape.
  • the core 2 has an outer shape having a plurality of surfaces 21, a plurality of sides 22, and a plurality of vertices 23.
  • the surface 21 here comprises a bottom surface having a triangular shape and three side surfaces also having a triangular shape.
  • the bottom and side surfaces of the surface 21 may or may not be equilateral triangular shapes.
  • Side 22 is formed between one surface 21 and another surface 21 adjacent thereto.
  • one side 22 is formed between the surface 21 corresponding to the bottom surface and the surface 21 corresponding to one side surface adjacent to this surface 21.
  • one side 22 is also formed between two surfaces 21 corresponding to two adjacent side surfaces.
  • a total of six sides 22 are formed.
  • the vertex 23 is a portion where a plurality of sides 22 intersect and are shared. Here, three sides 22 are shared to form one vertex 23. A total of four vertices 23 are formed.
  • the shell 3 is formed on the surface 21 of the core 2.
  • ZnS is used for the shell 3.
  • highly reactive defects exist on the surface 21 of the core 2, these defects are inactivated by the organic ligands 4 covering the surface 21.
  • the organic ligand 4 is a compound that coordinates to a metal.
  • PbS is used for the core 2
  • PbS or PbSe can be used for the shell 3.
  • the covering density of the organic ligand 4 on the surface 21 of the core 2 is lower at the apex 23 portion and higher at the central portion of the surface 21 than at the apex 23 portion. That is, at the apex 23, the covering density of the organic ligands 4 is low, so that electron-hole recombination tends to occur, and the light-emitting characteristics or light-receiving characteristics tend to deteriorate.
  • FIG. 4 shows an example of the basic structure of the core 2 and shell 3 of the quantum dot 1.
  • the shell 3 includes a shell 3A formed at the vertex 23 portion of the surface 21 and a shell 3B formed at the center portion of the surface 21.
  • the vertex 23 portion is within the range from the vertex 23 to the length L, as shown in FIG.
  • the length L is set to d/4 (L ⁇ d/4) when the overall diameter of the core 2 defined by the Feret diameter is d.
  • the shell 3A is formed thicker than the shell 3B.
  • the thickness of the shell 3A formed at the apex 23 in the direction perpendicular to the surface 21 is thicker than the thickness of the shell 3B formed at the center of the surface 21 in the same direction. ing.
  • the thickness of the shell 3A is 0.2 nm or more and 2.0 nm or less.
  • the thickness of the shell 3B is greater than 0 and less than or equal to 0.2 nm.
  • the shell 3A is formed at each vertex 23 portion of the core 2. That is, here, since the core 2 is formed in a tetrahedral shape, the shell 3A is formed at each of the four vertices 23 of the core 2.
  • Quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 A HAADF image of an example of a dot aggregate 10 is shown. As the HAADF image is shown in FIG. 5, the quantum dot aggregate 10 is an aggregate of quantum dots 1 shaped into a layer in the Z direction of the arrow. Each shaped quantum dot aggregate 10 is a quantum dot 1.
  • FIG. 6 shows an example of an enlarged HAADF image of one quantum dot 1 among the quantum dot aggregates 10 shown in FIG. 5.
  • the quantum dots 1 are formed in a tetrahedral shape.
  • FIG. 7 is a diagram corresponding to FIG. 6, and represents an example of the distribution of constituent elements of the shell 3 measured by energy dispersive X-ray spectroscopy.
  • ZnS is used for the shell 3 as described above.
  • FIG. 7 shows the distribution of Zn.
  • FIG. 8 is a first diagram illustrating the structure of the quantum dot according to the example of the first embodiment and the structure of the quantum dot according to the comparative example.
  • FIG. 9 is a second chart following FIG. 8.
  • FIG. 10 is a table explaining the characteristics of the quantum dots according to the example of the first embodiment and the characteristics of the quantum dots according to the comparative example.
  • the first column shows a HAADF image of a quantum dot taken using HAADF-STEM.
  • the second column shows the contour shape of the quantum dot determined by the mask.
  • the third column shows the distribution of constituent elements of the shell formed on the surface of the quantum dot core.
  • the constituent element is Zn.
  • the fourth column shows a figure obtained by superimposing the HAADF image of the quantum dot shown in the first column and the contour shape of the quantum dot shown in the second column.
  • the fifth column shows a distribution of constituent elements of the shell shown in the third column and a figure including the contour shape of the quantum dot shown in the fourth column.
  • the sixth column shows the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell of the apex portion A (area surrounded by a solid line) of the core shown in the fifth column. That is, there are four vertices in the tetrahedral shape, and the characteristic X-ray counts of Zn using energy dispersive X-ray spectroscopy are shown at the apex portions A1 to A4. Further, the seventh column shows the characteristic X-ray count number of the constituent elements of the shell in the central portion B (area surrounded by the broken line) of the surface of the core shown in the fifth column. Depending on the measurement situation, the characteristic X-ray count number of Zn is shown in the central portions B1 to B3 or in the central portions B1 and B2.
  • the average value a of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell at the apex portion of the quantum dot is the average value of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell in the entire core. It is smaller than the sum b of m and standard deviation sd. Specifically, the ratio (a/b) between the average value a and the sum b was less than 1 and approximately 0.90. The result that the ratio between the average value a and the sum b is less than 1 means that the thickness of the shell formed at the apex portion is thinner than the thickness of the shell formed at other than the apex portion. .
  • the shell thickness is the thickness of the shell in the direction perpendicular to the surface of the core.
  • the emission intensity of the quantum dots according to Comparative Example 1 is set to "1" and is used as a reference value for comparison.
  • Comparative example 2 In the quantum dot according to Comparative Example 2, similarly to the quantum dot according to Comparative Example 1, the core was formed of CuInSe 2 and the shell was formed of ZnS. In the fabrication of the shell, the heating temperature was set at 280°C and the heating time was set at 15 minutes.
  • the HAADF images, contour shapes, distribution of shell constituent elements, etc. of the first to seventh columns of Comparative Example 2 shown in FIGS. 8 and 9 are the same as those of Comparative Example 1.
  • the average value a of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell at the apex portion of the quantum dot is the average value of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell in the entire core. It is smaller than the sum b of m and standard deviation sd. Specifically, the ratio (a/b) between the average value a and the sum b was less than 1, and approximately 0.83. The result that the ratio between the average value a and the sum b is less than 1 means that the thickness of the shell formed at the apex portion is thinner than the thickness of the shell formed at other than the apex portion. .
  • the luminescence intensity of the quantum dots according to Comparative Example 2 is "0.88" when the luminescence intensity of the quantum dots according to Comparative Example 1 is used as a reference.
  • Example 1 In the quantum dot 1 according to Example 1 of the first embodiment, similarly to the quantum dot according to Comparative Example 1, the core 2 was formed of CuInSe 2 and the shell 3 was formed of ZnS. In the production of shell 3, the heating temperature was set to 250°C and the heating time was set to 15 minutes.
  • the HAADF images, contour shapes, distribution of shell constituent elements, etc. of the first to seventh columns of Example 1 shown in FIGS. 8 and 9 are the same as those of Comparative Example 1.
  • Example 1 the average value m, the standard deviation sd, and the sum b of the average value m and the standard deviation sd of the overall characteristic X-ray counts of the quantum dots 1 were obtained by measurement.
  • m 0.248779 sd:0.488565 b: 0.737344
  • the average value a of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell 3 was obtained by measurement at the vertex 23 portion of the quantum dot 1. a: 0.9
  • the ratio (a/b) between the average value a and the sum b was 1 or more and approximately 1.22.
  • the result that the ratio between the average value a and the sum b is 1 or more means that the thickness of the shell 3A formed at the vertex 23 portion is thicker than the thickness of the shell 3B formed at the portion other than the vertex 23 portion. It means that.
  • the emission intensity of the quantum dots 1 according to Example 1 is "2.41" based on the emission intensity of the quantum dots according to Comparative Example 1.
  • Example 2 In the quantum dot 1 according to Example 2 of the first embodiment, similarly to the quantum dot 1 according to Example 1, the core 2 was formed of CuInSe 2 , and the shell 3 was formed of ZnS. In the production of shell 3, the heating temperature was set to 225°C and the heating time was set to 15 minutes.
  • the HAADF images, contour shapes, distribution of shell constituent elements, etc. of the first to seventh columns of Example 2 shown in FIGS. 8 and 9 are the same as those of Example 1.
  • Example 2 the average value m, the standard deviation sd, and the sum b of the average value m and the standard deviation sd of the overall characteristic X-ray counts of the quantum dots 1 were obtained by measurement. m:0.0895996 sd:0.250545 b: 0.3401446 On the other hand, from the sixth column in FIG. 9, the average value a of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell 3 was obtained by measurement at the vertex 23 portion of the quantum dot 1. a: 0.345
  • the ratio (a/b) between the average value a and the sum b was 1 or more, and approximately 1.01.
  • the result that the ratio between the average value a and the sum b is 1 or more means that the thickness of the shell 3A formed at the vertex 23 portion is thicker than the thickness of the shell 3B formed at the portion other than the vertex 23 portion. It means that.
  • the luminescence intensity of the quantum dots 1 according to Example 2 is "1.98" when the luminescence intensity of the quantum dots according to Comparative Example 1 is used as a reference.
  • FIG. 11 shows the relationship between the heating temperature and the shell thickness of the core 2 and the apex portion of the core, respectively, for quantum dots 1 according to Example 1 and Example 2, and quantum dots according to Comparative Example 1 and Comparative Example 2. It shows.
  • the horizontal axis indicates the heating temperature [° C.] at which the shell 3 is manufactured, respectively.
  • the vertical axis represents the ratio (a/b) between the average value a and the sum b [a. u. ] is shown.
  • the numerical values of the ratio (a/b) obtained from the measurement results of Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2 are plotted, and these numerical values are calculated using a two-dimensional function. The fitted curve is drawn.
  • the quantum dots 1 can improve the light emission characteristics or the light reception characteristics.
  • the quantum dot 1 includes a core 2 and a shell 3, as shown in FIGS. 1 to 4.
  • the core 2 is made of a compound semiconductor and is formed into a polyhedral shape having a plurality of surfaces 21 and vertices 23 that share a plurality of sides 22 between adjacent surfaces 21 .
  • the shell 3 is formed on the surface 21, and the thickness in the direction perpendicular to the surface 21 at the vertex 23 portion is thicker than the thickness in the same direction at the portion other than the vertex 23 portion. That is, the thickness of the shell 3A formed at the apex 23 is thicker than the thickness of the shell 3B formed at the center of the surface 21.
  • the thickness of the shell 3A of the shell 3 can be increased at the apex 23 portion of the core 2 where the coverage density of the organic ligand 4 is low. Therefore, since the highly reactive defects present on the surface 21 of the core 2 can be inactivated, the light-emitting characteristics or light-receiving characteristics of the quantum dots 1 can be improved.
  • the average value a of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell 3 measured by energy dispersive X-ray spectroscopy at the apex 23 of the core 2 is It is larger than the sum b of the average value m of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell 3 measured by dispersive X-ray spectroscopy and the standard deviation sd. Therefore, in the quantum dot 1, the thickness of the shell 3A of the shell 3 can be increased at the apex 23 portion of the core 2 where the coverage density of the organic ligand 4 is low.
  • the apex 23 portion is within a range of d/4 from the apex 23. At this vertex 23 portion, the covering density of the organic ligand 4 is low. Therefore, the thickness of the shell 3A of the shell 3 can be increased at the apex 23 portion of the core 2 where the covering density of the organic ligand 4 is low.
  • the core 2 is formed in a tetrahedral shape having four surfaces 21.
  • highly reactive defects present on the surface 21 of the core 2 can be inactivated, so that the light emitting characteristics or light receiving characteristics of the quantum dots 1 can be improved. can.
  • the core 2 is formed of a compound semiconductor that is a combination of three or more elements selected from Group 1, Group 2, Group 3, Group 4, Group 5, and Group 6. .
  • core 2 is CuInSe 2 .
  • the shell 3 is ZnS.
  • the core 2 of the quantum dot 1 may be a group 3-5 compound semiconductor or a group 2-6 compound semiconductor.
  • core 2 is PbS.
  • the shell 3 is PbS or PbSe.
  • highly reactive defects present on the surface 21 of the core 2 can be inactivated, thereby improving the light-emitting characteristics or light-receiving characteristics of the quantum dots 1. be able to.
  • the quantum dot assembly 10 includes an assembly of quantum dots 1 shaped into a layer, as particularly shown in FIG. 5 .
  • the quantum dots 1 can improve the light emitting characteristics or the light receiving characteristics, so the quantum dot aggregate 10 can similarly improve the light emitting characteristics or the light receiving characteristics as an aggregate.
  • Quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to a modification of the first embodiment will be described.
  • the same components as those of the quantum dots 1 and the quantum dot aggregates 10 according to the first embodiment or Substantially the same components are given the same reference numerals, and redundant explanations will be omitted.
  • FIG. 12 shows an example of the basic structure of the core 2 and shell 3 of the quantum dot 1.
  • the shell 3 includes a shell 3C in addition to the shell 3A and the shell 3B.
  • the shell 3C is formed on the side 22 of the core 2, and is formed thicker than the shell 3B like the shell 3A.
  • the quantum dot assembly 10 is an assembly in which the quantum dots 1 formed in this manner are shaped into a layer (see FIG. 5).
  • the components other than the above components are the same or substantially the same as the components of the quantum dots 1 and the quantum dot aggregate 10 according to the first embodiment.
  • the same effects as those obtained by the quantum dots 1 and the quantum dot aggregate 10 according to the first embodiment can be achieved. Obtainable.
  • the shell 3C is also formed on the side 22 portion of the core 2, so that the light emitting characteristics or light receiving characteristics can be further improved.
  • the quantum dot 1 according to the second embodiment includes a core 2 and a shell 3 similarly to the quantum dot 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 13 shows an example of the crystal structure of the core 2 of the quantum dot 1 according to the second embodiment.
  • the core 2 of the quantum dot 1 is formed in a hexahedral shape, which is one of polyhedral shapes. That is, the crystal structure of the core 2 is formed in a hexahedral shape.
  • the core 2 has an outer shape having a plurality of surfaces 21, a plurality of sides 22, and a plurality of vertices 23.
  • the surface 21 here comprises one bottom surface with a square shape, one top surface with a square shape, and four side surfaces, which also have a square shape.
  • the bottom, top, and side surfaces of the surface 21 may or may not all have a regular square shape.
  • Side 22 is formed between one surface 21 and another surface 21 adjacent thereto. A total of 12 sides 22 are formed.
  • the vertex 23 is a portion where a plurality of sides 22 intersect and are shared. Here, three sides 22 are shared to form one vertex 23. A total of eight vertices 23 are formed.
  • FIG. 14 shows an example of the basic structure of the core 2 and shell 3 of the quantum dot 1.
  • the shells 3 include a shell 3A formed at the vertex 23 portion of the surface 21 and a shell 3B formed at the center portion of the surface 21. It is equipped with Shell 3A is formed thicker than shell 3B. To explain in detail, the thickness of the shell 3A formed at the apex 23 in the direction perpendicular to the surface 21 is thicker than the thickness of the shell 3B formed at the center of the surface 21 in the same direction. ing.
  • the shell 3A is formed at each vertex 23 portion of the core 2. That is, here, since the core 2 is formed in a hexahedral shape, the shell 3A is formed at each of a total of eight apexes 23 of the core 2.
  • the quantum dot assembly 10 is an assembly in which the quantum dots 1 formed in this manner are shaped into a layer (see FIG. 5).
  • the components other than the above components are the same or substantially the same as the components of the quantum dots 1 and the quantum dot aggregate 10 according to the first embodiment.
  • quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to the second embodiment it is possible to obtain the same effects as those obtained by the quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to the first embodiment. can.
  • FIG. 15 shows an example of the basic structure of the core 2 and shell 3 of the quantum dot 1.
  • the shell 3 includes a shell 3C in addition to the shell 3A and the shell 3B.
  • the shell 3C is formed on the side 22 of the core 2, and is formed thicker than the shell 3B like the shell 3A.
  • the quantum dot assembly 10 is an assembly in which the quantum dots 1 formed in this manner are shaped into a layer (see FIG. 5).
  • the components other than the above components are the same or substantially the same as the components of the quantum dots 1 and the quantum dot aggregate 10 according to the first embodiment.
  • the same effects as those obtained by the quantum dots 1 and the quantum dot assembly 10 according to the modification of the first embodiment can be obtained. Effects can be obtained.
  • the quantum dot 1 according to the third embodiment includes a core 2 and a shell 3 similarly to the quantum dot 1 according to the first embodiment.
  • FIG. 16 shows an example of the crystal structure of the core 2 of the quantum dot 1 according to the third embodiment.
  • the core 2 of the quantum dot 1 is formed in an octahedral shape, which is one of polyhedral shapes. That is, the crystal structure of the core 2 is formed in an octahedral shape.
  • the core 2 has an outer shape having a plurality of surfaces 21, a plurality of sides 22, and a plurality of vertices 23.
  • the surface 21 here has eight sides having a triangular shape.
  • the surfaces 21 may or may not each have an equilateral triangular shape.
  • Side 22 is formed between one surface 21 and another surface 21 adjacent thereto.
  • a total of 12 sides 22 are formed.
  • the vertex 23 is a portion where a plurality of sides 22 intersect and are shared. Here, four sides 22 are shared to form one vertex 23. A total of six vertices 23 are formed.
  • FIG. 17 shows an example of the basic structure of the core 2 and shell 3 of the quantum dot 1.
  • the shells 3 include a shell 3A formed at the vertex 23 portion of the surface 21 and a shell 3B formed at the center portion of the surface 21. It is equipped with Shell 3A is formed thicker than shell 3B. To explain in detail, the thickness of the shell 3A formed at the apex 23 in the direction perpendicular to the surface 21 is thicker than the thickness of the shell 3B formed at the center of the surface 21 in the same direction. ing.
  • the shell 3A is formed at each vertex 23 portion of the core 2. That is, here, since the core 2 is formed in an octahedral shape, the shell 3A is formed at each of the six apexes 23 in total of the core 2.
  • the quantum dot assembly 10 is an assembly in which the quantum dots 1 formed in this manner are shaped into a layer (see FIG. 5).
  • the components other than the above components are the same or substantially the same as the components of the quantum dots 1 and the quantum dot aggregate 10 according to the first embodiment.
  • quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to the third embodiment it is possible to obtain the same effects as those obtained by the quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to the first embodiment. can.
  • FIG. 18 shows an example of the basic structure of the core 2 and shell 3 of the quantum dot 1.
  • the shell 3 includes a shell 3C in addition to the shell 3A and the shell 3B.
  • the shell 3C is formed on the side 22 of the core 2, and is formed thicker than the shell 3B like the shell 3A.
  • the quantum dot assembly 10 is an assembly in which the quantum dots 1 formed in this manner are shaped into a layer (see FIG. 5).
  • the components other than the above components are the same or substantially the same as the components of the quantum dots 1 and the quantum dot aggregate 10 according to the first embodiment.
  • the same effects as those obtained by the quantum dots 1 and the quantum dot assembly 10 according to the modification of the first embodiment can be obtained. Effects can be obtained.
  • a photodetection device 5 according to a fourth embodiment of the present disclosure will be described using FIGS. 19 to 21.
  • the photodetector 5 is constructed including any of the quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to the first to third embodiments.
  • FIG. 19 shows a schematic plan configuration of an example of the photodetector 5 according to the fourth embodiment.
  • the photodetection device 5 is a CMOS solid-state imaging device here.
  • the photodetecting device 5 includes a pixel area (so-called imaging area) 54 in which pixels 53 including a plurality of photoelectric conversion elements are regularly arranged two-dimensionally on a semiconductor substrate 51, for example, a Si substrate, and a peripheral circuit section. ing.
  • the pixel 53 includes a photoelectric conversion element and a plurality of pixel transistors.
  • the pixel transistor is composed of a so-called insulated gate field effect transistor (IGFET).
  • IGFET insulated gate field effect transistor
  • the plurality of pixel transistors include, for example, three transistors: a transfer transistor, a reset transistor, and an amplification transistor. Furthermore, the pixel transistor may be configured with four transistors by further adding a selection transistor. Since the equivalent circuit of the unit pixel is the same as usual, detailed explanation will be omitted. Further, the pixel 53 may have a shared pixel structure. This shared pixel structure includes a plurality of photoelectric conversion elements, a plurality of transfer transistors, one shared floating diffusion, and one shared other pixel transistor.
  • the peripheral circuit section is constructed with a vertical drive circuit 551, a column signal processing circuit 552, a horizontal drive circuit 553, an output circuit 554, a control circuit 555, and the like.
  • the control circuit 555 receives an input clock and data instructing an operation mode, etc., and also outputs data such as internal information of the photodetector 5. That is, the control circuit 555 generates a clock signal and a control signal that serve as a reference for the operation of the vertical drive circuit 551, column signal processing circuit 552, horizontal drive circuit 553, etc., based on the vertical synchronization signal, horizontal synchronization signal, and master clock. do. These signals are then input to the vertical drive circuit 551, column signal processing circuit 552, horizontal drive circuit 553, and the like.
  • the vertical drive circuit 551 is configured by, for example, a shift register.
  • the vertical drive circuit 551 selects a pixel drive wiring and supplies a pulse for driving the pixel 53 to the selected pixel drive wiring.
  • the pixels 53 are driven row by row. That is, the vertical drive circuit 551 sequentially selectively scans each pixel 53 in the pixel region 54 in the vertical direction on a row-by-row basis. Signal charges generated in the photoelectric conversion element of each pixel 53 according to the amount of light received through the vertical signal line 541 are supplied to the column signal processing circuit 552 as a pixel signal.
  • the column signal processing circuit 552 is arranged for each column of pixels 53, for example.
  • signal processing such as noise removal is performed on the signals output from the pixels 53 for one row for each pixel column. That is, the column signal processing circuit 552 performs signal processing such as CDS (Correlated Double Sampling) for removing fixed pattern noise specific to the pixels 53, signal amplification, and AD conversion.
  • a horizontal selection switch (not shown) is connected to the output stage of the column signal processing circuit 552 and the horizontal signal line 542 .
  • the horizontal drive circuit 553 is composed of, for example, a shift register.
  • the horizontal drive circuit 553 sequentially outputs horizontal scanning pulses to select each of the column signal processing circuits 552 in order, and outputs a pixel signal from each of the column signal processing circuits 552 to the horizontal signal line 542.
  • the output circuit 554 performs signal processing on the signals sequentially supplied from each of the column signal processing circuits 552 through the horizontal signal line 542 and outputs the processed signals.
  • the output circuit 554 may perform only buffering, black level adjustment, column variation correction, various digital signal processing, etc.
  • the input/output terminal 52 exchanges signals between the photodetector 5 and the outside.
  • FIG. 20 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of the photodetector 5.
  • the photodetector 5 is formed of the semiconductor substrate 51 as described above.
  • the semiconductor substrate 51 is formed with a selection transistor SEL, a reset transistor RSE, an amplification transistor AMP, etc., which constitute a pixel transistor, although a detailed description of the structure will be omitted.
  • the upper side of the semiconductor substrate 51 is the light incident side.
  • a photoelectric conversion element 60 forming a pixel 53 is arranged on this semiconductor substrate 51.
  • the photoelectric conversion element 60 is configured by sequentially laminating a first electrode 61, a photoelectric conversion layer 62, and a second electrode 63. Note that the photoelectric conversion element 60 may be constructed using a photodiode in combination.
  • the first electrode 61 is made of a transparent electrode material.
  • ITO can be used as the transparent electrode material.
  • the first electrode 61 is connected to the pixel transistor through a wiring whose symbol is omitted.
  • the photoelectric conversion layer 62 is a photodetection element.
  • the photoelectric conversion layer 62 is constructed using the quantum dot aggregates 10 according to the first to third embodiments.
  • the quantum dot assembly 10 is an assembly in which core-shell quantum dots 1 are shaped into layers.
  • the second electrode 63 is made of a transparent electrode material.
  • the second electrode 63 like the first electrode 61, is formed using, for example, ITO.
  • An optical lens 65 is disposed on the photoelectric conversion element 60 with a protective film (not shown) interposed therebetween.
  • a so-called on-chip lens is used as the optical lens 65.
  • FIG. 21 shows an example of a vertical cross-sectional configuration of a photodetecting device 5 according to a modification of the fourth embodiment.
  • a charge storage electrode 66 is disposed below the photoelectric conversion layer 62 of the photoelectric conversion element 60 and faces the photoelectric conversion layer 62 with a dielectric (not shown) interposed therebetween.
  • the charge storage electrode 66 like the first electrode 61, is made of, for example, a transparent electrode material. With this charge storage electrode 66, the amount of charge stored in the photoelectric conversion element 60 can be increased.
  • the photodetection device 5 includes a photoelectric conversion element 60 as a photodetection element, as shown in FIG. 20 or 21.
  • a first electrode 61, a photoelectric conversion layer 62, and a second electrode 63 are each sequentially laminated.
  • the photoelectric conversion layer 62 is formed by the quantum dot aggregate 10 according to any one of the first to third embodiments. Therefore, the light emission characteristics or light reception characteristics of the quantum dots 1 can be improved, and therefore the light emission characteristics or light reception characteristics of the photodetector 5 can be improved.
  • the electronic device 7 is constructed including any of the quantum dots 1 and quantum dot aggregates 10 according to the first to third embodiments, or the photodetection device 5 according to the fourth embodiment. .
  • the photodetection device 5 can be applied to various electronic devices such as an imaging system such as a digital still camera or a digital video camera, a mobile phone with an imaging function, or other equipment with an imaging function.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a configuration example of an electronic device 7 in which a photodetector 5 is mounted.
  • the electronic device 7 includes an optical system 71, a photodetector 5, and a DSP (Digital Signal Processor) 72.
  • a DSP 72, a display device 73, an operation system 74, a memory 75, a recording device 76, and a power supply system 77 are connected via a bus 78.
  • the electronic device 7 is capable of capturing still images and moving images.
  • the optical system 71 is configured with one or more lenses.
  • the optical system 71 guides image light (incident light) from a subject to the photodetector 5 and forms an image on the light receiving surface (sensor section) of the photodetector 5.
  • the photodetecting device 5 is used as the photodetecting device 5.
  • the photodetector 5 electrons are accumulated for a certain period of time according to the image formed on the light-receiving surface through the optical system 71. Then, a signal corresponding to the electrons accumulated in the photodetector 5 is supplied to the DSP 72.
  • the DSP 72 performs various signal processing on the signal from the photodetector 5 to obtain an image, and temporarily stores the data of the image in the memory 75.
  • the image data stored in the memory 75 is recorded in a recording device 76. Further, the image data stored in the memory 75 is supplied to the display device 73, and the image is displayed on the display device 73.
  • the operation system 74 receives various operations by the user and supplies operation signals to each block of the electronic device 7.
  • the power supply system 77 supplies the power necessary to drive each block of the electronic device 7.
  • the electronic device 7 according to the fifth embodiment includes a photodetection device 5, as shown in FIG.
  • the photodetection device 5 is formed including the quantum dot aggregate 10, as described in the photodetection device 5 according to the fourth embodiment. Therefore, the light emitting characteristics or light receiving characteristics of the electronic device 7 can be improved.
  • the technology according to the present disclosure (this technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be realized as a device mounted on any type of moving body such as a car, electric vehicle, hybrid electric vehicle, motorcycle, bicycle, personal mobility, airplane, drone, ship, robot, etc. It's okay.
  • FIG. 23 is a block diagram showing a schematic configuration example of a vehicle control system, which is an example of a mobile object control system to which the technology according to the present disclosure can be applied.
  • the vehicle control system 12000 includes a plurality of electronic control units connected via a communication network 12001.
  • the vehicle control system 12000 includes a drive system control unit 12010, a body system control unit 12020, an outside vehicle information detection unit 12030, an inside vehicle information detection unit 12040, and an integrated control unit 12050.
  • a microcomputer 12051, an audio/image output section 12052, and an in-vehicle network I/F (Interface) 12053 are illustrated as the functional configuration of the integrated control unit 12050.
  • the drive system control unit 12010 controls the operation of devices related to the drive system of the vehicle according to various programs.
  • the drive system control unit 12010 includes a drive force generation device such as an internal combustion engine or a drive motor that generates drive force for the vehicle, a drive force transmission mechanism that transmits the drive force to wheels, and a drive force transmission mechanism that controls the steering angle of the vehicle. It functions as a control device for a steering mechanism to adjust and a braking device to generate braking force for the vehicle.
  • the body system control unit 12020 controls the operations of various devices installed in the vehicle body according to various programs.
  • the body system control unit 12020 functions as a keyless entry system, a smart key system, a power window device, or a control device for various lamps such as a headlamp, a back lamp, a brake lamp, a turn signal, or a fog lamp.
  • radio waves transmitted from a portable device that replaces a key or signals from various switches may be input to the body control unit 12020.
  • the body system control unit 12020 receives input of these radio waves or signals, and controls the door lock device, power window device, lamp, etc. of the vehicle.
  • the external information detection unit 12030 detects information external to the vehicle in which the vehicle control system 12000 is mounted.
  • an imaging section 12031 is connected to the outside-vehicle information detection unit 12030.
  • the vehicle exterior information detection unit 12030 causes the imaging unit 12031 to capture an image of the exterior of the vehicle, and receives the captured image.
  • the external information detection unit 12030 may perform object detection processing such as a person, car, obstacle, sign, or text on the road surface or distance detection processing based on the received image.
  • the imaging unit 12031 is an optical sensor that receives light and outputs an electrical signal according to the amount of received light.
  • the imaging unit 12031 can output the electrical signal as an image or as distance measurement information.
  • the light received by the imaging unit 12031 may be visible light or non-visible light such as infrared rays.
  • the in-vehicle information detection unit 12040 detects in-vehicle information.
  • a driver condition detection section 12041 that detects the condition of the driver is connected to the in-vehicle information detection unit 12040.
  • the driver condition detection unit 12041 includes, for example, a camera that images the driver, and the in-vehicle information detection unit 12040 detects the degree of fatigue or concentration of the driver based on the detection information input from the driver condition detection unit 12041. It may be calculated, or it may be determined whether the driver is falling asleep.
  • the microcomputer 12051 calculates control target values for the driving force generation device, steering mechanism, or braking device based on the information inside and outside the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040, Control commands can be output to 12010.
  • the microcomputer 12051 realizes ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of ADAS (Advanced Driver Assistance System) functions, including vehicle collision avoidance or impact mitigation, following distance based on vehicle distance, vehicle speed maintenance, vehicle collision warning, vehicle lane departure warning, etc. It is possible to perform cooperative control for the purpose of
  • ADAS Advanced Driver Assistance System
  • the microcomputer 12051 controls the driving force generating device, steering mechanism, braking device, etc. based on information about the surroundings of the vehicle acquired by the vehicle exterior information detection unit 12030 or the vehicle interior information detection unit 12040. It is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., which does not rely on operation.
  • the microcomputer 12051 can output a control command to the body system control unit 12030 based on the information outside the vehicle acquired by the outside information detection unit 12030.
  • the microcomputer 12051 controls the headlamps according to the position of the preceding vehicle or oncoming vehicle detected by the vehicle exterior information detection unit 12030, and performs cooperative control for the purpose of preventing glare, such as switching from high beam to low beam. It can be carried out.
  • the audio and image output unit 12052 transmits an output signal of at least one of audio and images to an output device that can visually or audibly notify information to the occupants of the vehicle or to the outside of the vehicle.
  • an audio speaker 12061, a display section 12062, and an instrument panel 12063 are illustrated as output devices.
  • the display unit 12062 may include, for example, at least one of an on-board display and a head-up display.
  • FIG. 24 is a diagram showing an example of the installation position of the imaging section 12031.
  • the imaging unit 12031 includes imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105.
  • the imaging units 12101, 12102, 12103, 12104, and 12105 are provided at, for example, the front nose of the vehicle 12100, the side mirrors, the rear bumper, the back door, and the upper part of the windshield inside the vehicle.
  • An imaging unit 12101 provided in the front nose and an imaging unit 12105 provided above the windshield inside the vehicle mainly acquire images in front of the vehicle 12100.
  • Imaging units 12102 and 12103 provided in the side mirrors mainly capture images of the sides of the vehicle 12100.
  • An imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door mainly captures images of the rear of the vehicle 12100.
  • the imaging unit 12105 provided above the windshield inside the vehicle is mainly used to detect preceding vehicles, pedestrians, obstacles, traffic lights, traffic signs, lanes, and the like.
  • FIG. 24 shows an example of the imaging range of the imaging units 12101 to 12104.
  • An imaging range 12111 indicates the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose
  • imaging ranges 12112 and 12113 indicate imaging ranges of the imaging units 12102 and 12103 provided on the side mirrors, respectively
  • an imaging range 12114 shows the imaging range of the imaging unit 12101 provided on the front nose.
  • the imaging range of the imaging unit 12104 provided in the rear bumper or back door is shown. For example, by overlapping the image data captured by the imaging units 12101 to 12104, an overhead image of the vehicle 12100 viewed from above can be obtained.
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may have a function of acquiring distance information.
  • at least one of the imaging units 12101 to 12104 may be a stereo camera including a plurality of image sensors, or may be an image sensor having pixels for phase difference detection.
  • the microcomputer 12051 determines the distance to each three-dimensional object within the imaging ranges 12111 to 12114 and the temporal change in this distance (relative speed with respect to the vehicle 12100) based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. By determining the following, it is possible to extract, in particular, the closest three-dimensional object on the path of vehicle 12100, which is traveling at a predetermined speed (for example, 0 km/h or more) in approximately the same direction as vehicle 12100, as the preceding vehicle. can. Furthermore, the microcomputer 12051 can set an inter-vehicle distance to be secured in advance in front of the preceding vehicle, and perform automatic brake control (including follow-up stop control), automatic acceleration control (including follow-up start control), and the like. In this way, it is possible to perform cooperative control for the purpose of autonomous driving, etc., in which the vehicle travels autonomously without depending on the driver's operation.
  • automatic brake control including follow-up stop control
  • automatic acceleration control including follow-up start control
  • the microcomputer 12051 transfers three-dimensional object data to other three-dimensional objects such as two-wheeled vehicles, regular vehicles, large vehicles, pedestrians, and utility poles based on the distance information obtained from the imaging units 12101 to 12104. It can be classified and extracted and used for automatic obstacle avoidance. For example, the microcomputer 12051 identifies obstacles around the vehicle 12100 into obstacles that are visible to the driver of the vehicle 12100 and obstacles that are difficult to see. Then, the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceeds a set value and there is a possibility of a collision, the microcomputer 12051 transmits information via the audio speaker 12061 and the display unit 12062. By outputting a warning to the driver via the vehicle control unit 12010 and performing forced deceleration and avoidance steering via the drive system control unit 12010, driving support for collision avoidance can be provided.
  • the microcomputer 12051 determines a collision risk indicating the degree of risk of collision with each obstacle, and when the collision risk exceed
  • At least one of the imaging units 12101 to 12104 may be an infrared camera that detects infrared rays.
  • the microcomputer 12051 can recognize a pedestrian by determining whether the pedestrian is present in the images captured by the imaging units 12101 to 12104.
  • pedestrian recognition involves, for example, a procedure for extracting feature points in images captured by the imaging units 12101 to 12104 as infrared cameras, and a pattern matching process is performed on a series of feature points indicating the outline of an object to determine whether it is a pedestrian or not.
  • the audio image output unit 12052 creates a rectangular outline for emphasis on the recognized pedestrian.
  • the display unit 12062 is controlled to display the .
  • the audio image output unit 12052 may control the display unit 12062 to display an icon or the like indicating a pedestrian at a desired position.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 12101 among the configurations described above.
  • the quantum dots according to the present disclosure are applied to the imaging unit 12101.
  • Example of application to endoscopic surgery system The technology according to the present disclosure (this technology) can be applied to various products.
  • the technology according to the present disclosure may be applied to an endoscopic surgery system.
  • FIG. 25 is a diagram illustrating an example of a schematic configuration of an endoscopic surgery system to which the technology according to the present disclosure (present technology) can be applied.
  • FIG. 25 shows an operator (doctor) 11131 performing surgery on a patient 11132 on a patient bed 11133 using the endoscopic surgery system 11000.
  • the endoscopic surgery system 11000 includes an endoscope 11100, other surgical instruments 11110 such as a pneumoperitoneum tube 11111 and an energy treatment instrument 11112, and a support arm device 11120 that supports the endoscope 11100. , and a cart 11200 loaded with various devices for endoscopic surgery.
  • the endoscope 11100 is composed of a lens barrel 11101 whose distal end is inserted into a body cavity of a patient 11132 over a predetermined length, and a camera head 11102 connected to the proximal end of the lens barrel 11101.
  • an endoscope 11100 configured as a so-called rigid scope having a rigid tube 11101 is shown, but the endoscope 11100 may also be configured as a so-called flexible scope having a flexible tube. good.
  • An opening into which an objective lens is fitted is provided at the tip of the lens barrel 11101.
  • a light source device 11203 is connected to the endoscope 11100, and the light generated by the light source device 11203 is guided to the tip of the lens barrel by a light guide extending inside the lens barrel 11101, and the light is guided to the tip of the lens barrel. Irradiation is directed toward an observation target within the body cavity of the patient 11132 through the lens.
  • the endoscope 11100 may be a direct-viewing mirror, a diagonal-viewing mirror, or a side-viewing mirror.
  • An optical system and an image sensor are provided inside the camera head 11102, and reflected light (observation light) from an observation target is focused on the image sensor by the optical system.
  • the observation light is photoelectrically converted by the image sensor, and an electric signal corresponding to the observation light, that is, an image signal corresponding to the observation image is generated.
  • the image signal is transmitted as RAW data to a camera control unit (CCU) 11201.
  • CCU camera control unit
  • the CCU 11201 includes a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), and the like, and centrally controls the operations of the endoscope 11100 and the display device 11202. Further, the CCU 11201 receives an image signal from the camera head 11102, and performs various image processing on the image signal, such as development processing (demosaic processing), for displaying an image based on the image signal.
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • the display device 11202 displays an image based on an image signal subjected to image processing by the CCU 11201 under control from the CCU 11201.
  • the light source device 11203 is composed of a light source such as an LED (light emitting diode), and supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site or the like.
  • a light source such as an LED (light emitting diode)
  • the input device 11204 is an input interface for the endoscopic surgery system 11000.
  • the user can input various information and instructions to the endoscopic surgery system 11000 via the input device 11204.
  • the user inputs an instruction to change the imaging conditions (type of irradiation light, magnification, focal length, etc.) by the endoscope 11100.
  • a treatment tool control device 11205 controls driving of an energy treatment tool 11112 for cauterizing tissue, incising, sealing blood vessels, or the like.
  • the pneumoperitoneum device 11206 injects gas into the body cavity of the patient 11132 via the pneumoperitoneum tube 11111 in order to inflate the body cavity of the patient 11132 for the purpose of ensuring a field of view with the endoscope 11100 and a working space for the operator. send in.
  • the recorder 11207 is a device that can record various information regarding surgery.
  • the printer 11208 is a device that can print various types of information regarding surgery in various formats such as text, images, or graphs.
  • the light source device 11203 that supplies irradiation light to the endoscope 11100 when photographing the surgical site can be configured, for example, from a white light source configured by an LED, a laser light source, or a combination thereof.
  • a white light source configured by a combination of RGB laser light sources
  • the output intensity and output timing of each color (each wavelength) can be controlled with high precision, so the white balance of the captured image is adjusted in the light source device 11203. It can be carried out.
  • the laser light from each RGB laser light source is irradiated onto the observation target in a time-sharing manner, and the drive of the image sensor of the camera head 11102 is controlled in synchronization with the irradiation timing, thereby supporting each of RGB. It is also possible to capture images in a time-division manner. According to this method, a color image can be obtained without providing a color filter in the image sensor.
  • the driving of the light source device 11203 may be controlled so that the intensity of the light it outputs is changed at predetermined time intervals.
  • the drive of the image sensor of the camera head 11102 in synchronization with the timing of changes in the light intensity to acquire images in a time-division manner and compositing the images, a high dynamic It is possible to generate an image of a range.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply light in a predetermined wavelength band compatible with special light observation.
  • Special light observation uses, for example, the wavelength dependence of light absorption in body tissues to illuminate the mucosal surface layer by irradiating a narrower band of light than the light used for normal observation (i.e., white light).
  • Narrow Band Imaging is performed to photograph specific tissues such as blood vessels with high contrast.
  • fluorescence observation may be performed in which an image is obtained using fluorescence generated by irradiating excitation light.
  • Fluorescence observation involves irradiating body tissues with excitation light and observing the fluorescence from the body tissues (autofluorescence observation), or locally injecting reagents such as indocyanine green (ICG) into the body tissues and It is possible to obtain a fluorescence image by irradiating excitation light corresponding to the fluorescence wavelength of the reagent.
  • the light source device 11203 may be configured to be able to supply narrowband light and/or excitation light compatible with such special light observation.
  • FIG. 26 is a block diagram showing an example of the functional configuration of the camera head 11102 and CCU 11201 shown in FIG. 25.
  • the camera head 11102 includes a lens unit 11401, an imaging section 11402, a driving section 11403, a communication section 11404, and a camera head control section 11405.
  • the CCU 11201 includes a communication section 11411, an image processing section 11412, and a control section 11413. Camera head 11102 and CCU 11201 are communicably connected to each other by transmission cable 11400.
  • the lens unit 11401 is an optical system provided at the connection part with the lens barrel 11101. Observation light taken in from the tip of the lens barrel 11101 is guided to the camera head 11102 and enters the lens unit 11401.
  • the lens unit 11401 is configured by combining a plurality of lenses including a zoom lens and a focus lens.
  • the imaging element configuring the imaging unit 11402 may be one (so-called single-plate type) or multiple (so-called multi-plate type).
  • image signals corresponding to RGB are generated by each imaging element, and a color image may be obtained by combining them.
  • the imaging unit 11402 may be configured to include a pair of imaging elements for respectively acquiring right-eye and left-eye image signals corresponding to 3D (dimensional) display. By performing 3D display, the operator 11131 can more accurately grasp the depth of the living tissue at the surgical site.
  • a plurality of lens units 11401 may be provided corresponding to each imaging element.
  • the imaging unit 11402 does not necessarily have to be provided in the camera head 11102.
  • the imaging unit 11402 may be provided inside the lens barrel 11101 immediately after the objective lens.
  • the drive unit 11403 is constituted by an actuator, and moves the zoom lens and focus lens of the lens unit 11401 by a predetermined distance along the optical axis under control from the camera head control unit 11405. Thereby, the magnification and focus of the image captured by the imaging unit 11402 can be adjusted as appropriate.
  • the communication unit 11404 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the CCU 11201.
  • the communication unit 11404 transmits the image signal obtained from the imaging unit 11402 to the CCU 11201 via the transmission cable 11400 as RAW data.
  • the communication unit 11404 receives a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 from the CCU 11201 and supplies it to the camera head control unit 11405.
  • the control signal may include, for example, information specifying the frame rate of the captured image, information specifying the exposure value at the time of capturing, and/or information specifying the magnification and focus of the captured image. Contains information about conditions.
  • the above imaging conditions such as the frame rate, exposure value, magnification, focus, etc. may be appropriately specified by the user, or may be automatically set by the control unit 11413 of the CCU 11201 based on the acquired image signal. good.
  • the endoscope 11100 is equipped with so-called AE (Auto Exposure) function, AF (Auto Focus) function, and AWB (Auto White Balance) function.
  • the camera head control unit 11405 controls the drive of the camera head 11102 based on the control signal from the CCU 11201 received via the communication unit 11404.
  • the communication unit 11411 is configured by a communication device for transmitting and receiving various information to and from the camera head 11102.
  • the communication unit 11411 receives an image signal transmitted from the camera head 11102 via the transmission cable 11400.
  • the communication unit 11411 transmits a control signal for controlling the drive of the camera head 11102 to the camera head 11102.
  • the image signal and control signal can be transmitted by electrical communication, optical communication, or the like.
  • the image processing unit 11412 performs various image processing on the image signal, which is RAW data, transmitted from the camera head 11102.
  • the control unit 11413 performs various controls related to the imaging of the surgical site etc. by the endoscope 11100 and the display of the captured image obtained by imaging the surgical site etc. For example, the control unit 11413 generates a control signal for controlling the drive of the camera head 11102.
  • control unit 11413 causes the display device 11202 to display a captured image showing the surgical site, etc., based on the image signal subjected to image processing by the image processing unit 11412.
  • the control unit 11413 may recognize various objects in the captured image using various image recognition techniques. For example, the control unit 11413 detects the shape and color of the edge of an object included in the captured image to detect surgical tools such as forceps, specific body parts, bleeding, mist when using the energy treatment tool 11112, etc. can be recognized.
  • the control unit 11413 may use the recognition result to superimpose and display various types of surgical support information on the image of the surgical site. By displaying the surgical support information in a superimposed manner and presenting it to the surgeon 11131, it becomes possible to reduce the burden on the surgeon 11131 and allow the surgeon 11131 to proceed with the surgery reliably.
  • the transmission cable 11400 connecting the camera head 11102 and the CCU 11201 is an electrical signal cable compatible with electrical signal communication, an optical fiber compatible with optical communication, or a composite cable thereof.
  • communication is performed by wire using the transmission cable 11400, but communication between the camera head 11102 and the CCU 11201 may be performed wirelessly.
  • the technology according to the present disclosure can be applied to, for example, the imaging unit 11402 among the configurations described above.
  • the quantum dots according to the present disclosure are applied to the imaging unit 11402.
  • the present technology is not limited to the embodiments described above, and can be modified in various ways without departing from the gist thereof.
  • quantum dots and quantum dot aggregates in which the core is formed in a tetrahedral shape, a hexahedral shape, or an octahedral shape have been described, but quantum dots that utilize a core having a polyhedral shape other than these
  • the present technology is widely applicable to quantum dot aggregates and quantum dot aggregates.
  • the quantum dot according to the first embodiment of the present disclosure includes a core and a shell.
  • the core is made of a compound semiconductor and is formed into a polyhedral shape having a plurality of surfaces and vertices that share a plurality of edges between adjacent surfaces.
  • the shell is formed on the surface, and the thickness of the shell in the direction perpendicular to the surface of the apex portion is greater than the thickness of the shell in the same direction other than the apex portion. For this reason, in quantum dots, the thickness of the shell can be increased at the apex portion of the core where the coverage density of organic ligands is low, which inactivates highly reactive defects present on the surface of the core. can do. Therefore, the light emitting characteristics or light receiving characteristics of the quantum dots can be improved.
  • the quantum dot assembly according to the second embodiment of the present disclosure includes an assembly of quantum dots shaped into a layer. Since the quantum dots can improve the light emitting properties or the light receiving properties, the quantum dot aggregate can similarly improve the light emitting properties or the light receiving properties as an aggregate.
  • a photodetection device includes a photodetection element.
  • the photodetector element is formed by an aggregate of quantum dots. Therefore, the light emission characteristics or light reception characteristics of the quantum dots can be improved, and therefore the light emission characteristics or light reception characteristics of the photodetector can be improved.
  • An electronic device includes a photodetection device.
  • a photodetector is formed including a quantum dot aggregate. Therefore, the light emitting characteristics or light receiving characteristics of the electronic device can be improved.
  • the present technology has the following configuration.
  • a core made of a compound semiconductor and formed in a polyhedral shape having a plurality of surfaces and vertices that share a plurality of edges between the adjacent surfaces; a shell formed on the surface, the thickness of the vertex portion in a direction perpendicular to the surface being thicker than the thickness of the portion other than the vertex portion in the same direction.
  • the average value a of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell measured by energy-dispersive X-ray spectroscopy in the vertex portion is the same as the average value a of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell measured by energy-dispersive X-ray spectroscopy in the entire core.
  • the quantum dot according to (1) above which is larger than the sum b of the average value and standard deviation of the characteristic X-ray counts of the constituent elements of the shell.
  • the quantum dot according to (8) above, wherein the shell is ZnS.
  • the quantum dot according to any one of (1) to (6) above, wherein the core is a Group 3-Group 5 compound semiconductor or a Group 2-Group 6 compound semiconductor.
  • the quantum dot according to (10) above, wherein the core is PbS.
  • the quantum dot according to (11) above, wherein the shell is PbS or PbSe.
  • the quantum dot is A core made of a compound semiconductor and formed in a polyhedral shape having a plurality of surfaces and vertices that share a plurality of edges between the adjacent surfaces; and a shell formed on the surface, the thickness of the vertex portion in a direction perpendicular to the surface being thicker than the thickness of the portion other than the vertex portion in the same direction.
  • a first electrode, a photoelectric conversion layer formed by an aggregate of quantum dots, and a second electrode are each provided with a photodetecting element laminated in sequence,
  • the quantum dot aggregate is formed by forming an aggregate of quantum dots into a layer,
  • the quantum dot is A core made of a compound semiconductor and formed in a polyhedral shape having a plurality of surfaces and vertices that share a plurality of edges between the adjacent surfaces; a shell formed on the surface, the thickness of the vertex portion in a direction perpendicular to the surface being thicker than the thickness of the portion other than the vertex portion in the same direction.
  • a first electrode, a photoelectric conversion layer formed by an aggregate of quantum dots, and a second electrode are each provided with a photodetecting element laminated in sequence,
  • the quantum dot aggregate is formed by forming an aggregate of quantum dots into a layer,
  • the quantum dot is A core made of a compound semiconductor and formed in a polyhedral shape having a plurality of surfaces and vertices that share a plurality of edges between the adjacent surfaces; and a shell formed on the surface, the thickness of the apex portion in a direction perpendicular to the surface being thicker than the thickness of the portion other than the apex portion in the same direction.

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Abstract

量子ドット（１）は、化合物半導体により形成され、複数の表面（２１）と、隣接する表面（２１）間の辺（２２）を複数共有する頂点（２３）とを有する多面体形状に形成されているコア（２）と、表面（２１）に形成され、頂点（２３）部分の表面（２１）に対して垂直方向の厚さが、頂点（２３）部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェル（３）とを備えている。

Description

量子ドット、量子ドット集合体、光検出装置及び電子機器
　本開示は、量子ドット、量子ドット集合体、光検出装置及び電子機器に関する。
　ディスプレイ用蛍光体や光センサには、量子ドットが採用されている。量子ドットは、入射光のスペクトルを異なる周波数のエネルギ出力に変換可能である。
　一般的に、量子ドットは、単一の半導体ナノ粒子から形成されている。半導体ナノ粒子の表面は、有機配位子によって覆われている。表面に存在する反応性の高い欠陥（ダングリングボンド）は、有機配位子によって部分的に不活性化される。
　しかしながら、表面に欠陥が残存すると、電子－正孔の再結合が生じるので、発光特性又は受光特性が低下する傾向にある。
　非特許文献１及び非特許文献２には、コアシェル型量子ドットが開示されている。コアシェル型量子ドットでは、量子ドット（コア）の表面が異なる物質（シェル）により被覆されている。コアシェル型量子ドットによれば、表面の欠陥をシェルによって減少させることができるので、発光強度を高めることができる。
　また、特許文献１には、コアシェル粒子が開示されている。コアシェル粒子は、ＩＩＩ族元素及びＶ族元素を含有するコアと、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備えている。このコアシェル粒子は、１辺の長さを６ｎｍ以上とする四面体形状に形成されている。このようなコアシェル粒子によれば、５０％以上の発光効率を実現することができる。
J. Phys. Chem. 100 (1996) 468. J. Phys. Chem. B 101 (1997) 6463.
ＷＯ２０１９／０３９３０５号公報
　上記コアシェル型量子ドットでは、コアの表面にシェルとなる物質を均一な厚さにより形成することが難しい。このため、発光特性又は受光特性を向上させることができるコアシェル型量子ドットの研究開発が望まれている。
　本開示の第１実施態様に係る量子ドットは、化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、表面に形成され、頂点部分の表面に対して垂直方向の厚さが、頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルとを備えている。
　本発明の第２実施態様に係る量子ドット集合体は、層状に賦形された量子ドットの集合体を備え、量子ドットは、化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、表面に形成され、頂点部分の表面に対して垂直方向の厚さが、頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルとを備えている。
　本開示の第３実施態様に係る光検出装置は、第１電極、量子ドット集合体により形成された光電変換層、第２電極のそれぞれが順次積層された光検出素子を備え、量子ドット集合体は、量子ドットの集合体を層状に賦形し、量子ドットは、化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、表面に形成され、頂点部分の表面に対して垂直方向の厚さが、頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルとを備えている。
　本開示の第４実施態様に係る電子機器は、第１電極、量子ドット集合体により形成された光電変換層、第２電極のそれぞれが順次積層された光検出素子を備え、量子ドット集合体は、量子ドットの集合体を層状に賦形し、量子ドットは、化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、表面に形成され、頂点部分の表面に対して垂直方向の厚さが、頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルとを備えている。
図１は、本開示の第１実施の形態に係る量子ドットの斜視図である。 図２は、図１に示される量子ドットの別角度から見た斜視図である。 図３は、図１及び図２に示される量子ドットのコアの基本形状を説明する図１に対応する斜視図である。 図４は、図１及び図２に示される量子ドットのコア及びシェルの基本構造を説明する図２に対応する斜視図である。 図５は、高角度環状暗視野走査透過型電子顕微鏡（HAADF-STEM：High-Angle Annular Dark Field Scanning Transmission Electron Microscope）を用いて撮影された、図１及び図２に示される量子ドットが層状に賦形された量子ドット集合体の構成図（HAADF像）である。 図６は、図５に示される量子ドット集合体の１つの量子ドットの拡大構成図（HAADF像）である。 図７は、図６に示される量子ドットのコアに形成されたシェルの分布図である。 図８は、第１実施の形態の実施例に係る量子ドットの構成及び比較例に係る量子ドットの構成を説明する、HAADF像を含む第１図表である。 図９は、第１実施の形態の実施例に係る量子ドットの構成及び比較例に係る量子ドットの構成を説明する、HAADF像を含む第２図表である。 図１０は、第１実施の形態の実施例に係る量子ドットの特性及び比較例に係る量子ドットの特性を説明する表である。 図１１は、第１実施の形態の実施例に係る量子ドット及び比較例に係る量子ドットにおいて、加熱温度とコアの頂点部分のシェル厚との関係を示すグラフである。 図１２は、第１実施の形態の変形例に係る量子ドットの図４に対応する斜視図である。 図１３は、本開示の第２実施の形態に係る量子ドットのコアの基本形状を説明する図３に対応する斜視図である。 図１４は、図１３に示される量子ドットのコア及びシェルの基本構造を説明する図４に対応する側面図である。 図１５は、第２実施の形態の変形例に係る量子ドットの図１４に対応する側面図である。 図１６は、本開示の第３実施の形態に係る量子ドットのコアの基本形状を説明する図３に対応する斜視図である。 図１７は、図１６に示される量子ドットのコア及びシェルの基本構造を説明する図４に対応する側面図である。 図１８は、第３実施の形態の変形例に係る量子ドットの図１７に対応する側面図である。 図１９は、本開示の第４実施の形態に係る光検出装置の概略平面構成図である。 図２０は、図１９に示される光検出装置の光検出素子の縦断面構成図である。 図２１は、第４実施の形態の変形例に係る光検出装置の光検出素子の縦断面構成図である。 図２２は、本開示の第５実施の形態に係る電子機器の概略ブロック図である。 図２３は、車両制御システムの概略的な構成の一例を示すブロック図である。 図２４は、車外情報検出部及び撮像部の設置位置の一例を示す説明図である。 図２５は、内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。 図２６は、カメラヘッド及びＣＣＵの機能構成の一例を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１実施の形態
　第１実施の形態は、量子ドット及び量子ドット集合体に、本技術を適用した例を説明する。第１実施の形態は、量子ドット及び量子ドット集合体の構成や特性について説明する。
２．第２実施の形態
　第２実施の形態は、第１実施の形態に係る量子ドット及び量子ドット集合体に対して、異なる構成を有する量子ドット及び量子ドット集合体について説明する。
３．第３実施の形態
　第３実施の形態は、第１実施の形態及び第２実施の形態に係る量子ドット及び量子ドット集合体に対して、異なる構成を有する量子ドット及び量子ドット集合体について説明する。
４．第４実施の形態
　第４実施の形態は、第１実施の形態～第３実施の形態に係る量子ドット及び量子ドット集合体により構築された光検出装置について説明する。
５．第５実施の形態
　第５実施の形態は、第１実施の形態～第３実施の形態に係る量子ドット及び量子ドット集合体、又は第４実施の形態に係る光検出装置により構築された電子機器について説明する。
６．移動体への応用例
　この応用例は、移動体に本技術を適用した例を説明する。
７．内視鏡手術システムへの応用例
　この応用例は、内視鏡手術システムに本技術を適用した例を説明する。
８．その他の実施の形態
＜１．第１実施の形態＞
　図１～図１２を用いて、本開示の第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０を説明する。
　ここで、図中、適宜、図示されている矢印Ｘ方向は、便宜的に平面上に載置された量子ドット１等の１つの平面方向を示している。矢印Ｙ方向は、矢印Ｘ方向に対して直交する他の１つの平面方向を示している。また、矢印Ｚ方向は、矢印Ｘ方向及び矢印Ｙ方向に対して直交する上方向を示している。つまり、矢印Ｘ方向、矢印Ｙ方向、矢印Ｚ方向は、丁度、三次元座標系のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に各々一致している。
　なお、これらの各方向は、説明の理解を助けるために図示されており、本技術の方向を限定するものではない。
［量子ドット１の構成］
（１）量子ドット１の基本構成
　図１は、光検出装置５、電子機器７等を構築する量子ドット１の一例の構成を表している。図２は、図１に示される量子ドット１の一例を別角度から見たときの構成を表している。
　図１及び図２に示されるように、量子ドット１は、コアシェル型構造により構成されている。この量子ドット１は、コア２と、シェル３とを備えている。さらに、量子ドット１には、有機配位子４が形成されている。
（２）コア２の構成
　コア２は、化合物半導体により形成された半導体ナノ粒子である。第１実施の形態において、コア２は、第１族、第２族、第３族、第４族、第５族及び第６族から選択される３元素以上を組み合わせた化合物半導体により形成されている。ここでは、コア２は、ＣｕＩｎＳｅ２である。
　さらに、コア２は、第３族－第５族化合物半導体、又は第２族－第６族化合物半導体により形成してもよい。具体的には、ＰｂＳがコア２として使用可能である。
　図３は、コア２の結晶体構造の一例を表している。
　図３に示されるように、量子ドット１のコア２は、ここでは多面体形状の１つである四面体形状に形成されている。つまり、コア２の結晶構造が四面体形状に形成されている。
　詳しく説明すると、コア２は、複数の表面２１と、複数の辺２２と、複数の頂点２３とを有する外形を備えている。表面２１は、ここでは、三角形状を有する１つの底面と、同様に三角形状を有する３つの側面とを備えている。表面２１の底面、側面は、いずれも、正三角形状であるか、否かを問わない。
　辺２２は、１つの表面２１とこれに隣接する他の表面２１との間に形成されている。例えば、底面に相当する表面２１とこの表面２１に隣接する１つの側面に相当する表面２１との間に、１つの辺２２が形成されている。同様に、隣接する２つの側面に相当する２つの表面２１の間にも、１つの辺２２が形成されている。辺２２は、合計、６つ形成されている。
　頂点２３は、複数の辺２２が交わり共有される部位である。ここでは、３つの辺２２が共有されて１つの頂点２３が形成されている。頂点２３は、合計、４つ形成されている。
（３）シェル３の構成
　シェル３は、コア２の表面２１に形成されている。ここで、シェル３には、ＺｎＳが使用されている。コア２の表面２１には反応性が高い欠陥（ダングリングボンド）が存在するが、この欠陥は、表面２１を覆っている有機配位子４により不活性化されている。有機配位子４は、金属に配位する化合物である。
　一方、コア２にＰｂＳが使用されるとき、シェル３にはＰｂＳ又ＰｂＳｅが使用可能である。
　一般的に、コア２の表面２１の有機配位子４の被覆密度は、頂点２３部分において低く、表面２１の中央部分において頂点２３部分よりも高い。すなわち、頂点２３部分では、有機配位子４の被覆密度が低くなるので、電子－正孔の再結合が生じ易く、発光特性又は受光特性が低下する傾向にある。
　図４は、量子ドット１のコア２及びシェル３の基本構造の一例を表している。
　第１実施の形態では、シェル３は、表面２１の頂点２３部分に形成されたシェル３Ａと、表面２１の中央部分に形成されたシェル３Ｂとを備えている。
　ここで、頂点２３部分は、図４に示されるように、頂点２３から長さＬまでの範囲内である。長さＬは、フェレー径（Feret diameter）により定義されたコア２の全体の直径がｄのとき、ｄ／４に設定されている（Ｌ≦ｄ／４）。
　そして、シェル３Ａは、シェル３Ｂよりも厚く形成されている。詳しく説明すると、頂点２３部分に形成されているシェル３Ａの表面２１に対して垂直方向の厚さは、表面２１の中央部分に形成されているシェル３Ｂの同一の方向の厚さよりも厚く形成されている。
　一例として、シェル３Ａの厚さは、０．２ｎｍ以上２．０ｎｍ以下である。また、シェル３Ｂの厚さは、０を超えて０．２ｎｍ以下である。
　シェル３Ａは、コア２の各頂点２３部分に形成されている。つまり、ここでは、コア２は四面体形状に形成されているので、コア２の合計４つの頂点２３部分にそれぞれシェル３Ａが形成されている。
（４）量子ドット１及び量子ドット集合体１０の具体的な構成
　図５は、高角度環状暗視野走査透過型電子顕微鏡（以下、単に「HAADF-STEM」という。）を用いて撮影された量子ドット集合体１０の一例のHAADF像を表している。
　図５にHAADF像が示されるように、量子ドット集合体１０は、矢印Ｚ方向において層状に賦形された量子ドット１の集合体である。量子ドット集合体１０の賦形された１つ１つは量子ドット１である。
　図６は、図５に示される量子ドット集合体１０のうち、１つの量子ドット１を拡大した一例のHAADF像を表している。前述の通り、第１実施の形態では、量子ドット１は、四面体形状に形成されている。
　図７は、図６に対応する図であり、エネルギ分散型Ｘ線分光法により測定されたシェル３の構成元素の分布の一例を表している。
　第１実施の形態では、シェル３に、前述の通り、ＺｎＳが使用されている。このシェル３の構成元素のうち、図７には、Ｚｎの分布が示されている。
［実施例及び比較例］
　次に、第１実施の形態に係る量子ドット１の具体的な実施例について、比較例に係る量子ドットと対比しながら詳細に説明する。
　図８は、第１実施の形態の実施例に係る量子ドットの構成及び比較例に係る量子ドットの構成を説明する第１図表である。図９は、図８の続きの第２図表である。図１０は、第１実施の形態の実施例に係る量子ドットの特性及び比較例に係る量子ドットの特性を説明する表である。
（比較例１）
　まず、図１０に示されるように、比較例１に係る量子ドットでは、第１実施の形態に係る量子ドット１と同様に、コアはＣｕＩｎＳｅ２により形成され、シェルはＺｎＳにより形成された。シェルの製作（製造）において、加熱温度は２００℃に設定され、加熱時間は１５分に設定された。
　図８において、縦列１番目には、HAADF-STEMを用いて撮影された量子ドットのHAADF像が示されている。縦列２番目には、マスクにより決定された量子ドットの輪郭形状が示されている。縦列３番目には、量子ドットのコアの表面に形成されたシェルの構成元素の分布が示されている。構成元素はＺｎである。
　図９において、縦列４番目には、縦列１番目に示される量子ドットのHAADF像と縦列２番目に示される量子ドットの輪郭形状とを重ね合わせた図形が示されている。縦列５番目には、縦列３番目に示されるシェルの構成元素の分布と縦列４番目に示される量子ドットの輪郭形状を含む図形とが示されている。
　そして、縦列６番目には、縦列５番目に示されるコアの頂点部分Ａ（実線により囲まれた領域）のシェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数が示されている。つまり、頂点は四面体形状では４箇所あり、頂点部分Ａ１～Ａ４において、エネルギ分散型Ｘ線分光法を用いたＺｎの特性Ｘ線カウント数が示されている。
　また、縦列７番目には、縦列５番目に示されるコアの表面の中央部分Ｂ（破線により囲まれた領域）のシェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数が示されている。測定状況により、中央部分Ｂ１～Ｂ３又は中央部分Ｂ１、Ｂ２において、Ｚｎの特性Ｘ線カウント数が示されている。
　ここで、比較例１では、量子ドットの全体の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍ、標準偏差ｓｄ及び平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂが測定により得られた。
　　ｍ　：０．０７７３９２６
　　ｓｄ：０．２３６１６
　　ｂ　：０．３１３５５２６
　一方、図９の縦列６番目から、量子ドットの頂点部分において、シェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａが測定により得られた。
　　ａ　：０．２８３３３３３３３
　この結果、図１０に示されるように、量子ドットの頂点部分におけるシェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａは、コアの全体におけるシェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂよりも小さくなる。具体的には、平均値ａと和ｂとの比（ａ／ｂ）は、１未満であって、約０．９０であった。
　この平均値ａと和ｂとの比が１未満であるという結果は、頂点部分に形成されているシェルの厚さが、頂点部分以外に形成されているシェルの厚さよりも薄いことを意味する。ここで、シェルの厚さは、コアの表面に対して垂直方向のシェルの厚さである。
　そして、この比較例１に係る量子ドットの発光強度は、「１」とされ、比較の基準値とされる。
（比較例２）
　比較例２に係る量子ドットでは、比較例１に係る量子ドットと同様に、コアはＣｕＩｎＳｅ２により形成され、シェルはＺｎＳにより形成された。シェルの製作において、加熱温度は２８０℃に設定され、加熱時間は１５分に設定された。
　図８及び図９に示されている比較例２の縦列１番目～縦列７番目のHAADF像、輪郭形状、シェルの構成元素の分布等は、比較例１と同様である。
　ここで、比較例２では、量子ドットの全体の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍ、標準偏差ｓｄ及び平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂが測定により得られた。
　　ｍ　：０．３０９８１４
　　ｓｄ：０．５３６５６５
　　ｂ　：０．８４６３７９
　一方、図９の縦列６番目から、量子ドットの頂点部分において、シェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａが測定により得られた。
　　ａ　：０．７０２５
　この結果、図１０に示されるように、量子ドットの頂点部分におけるシェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａは、コアの全体におけるシェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂよりも小さくなる。具体的には、平均値ａと和ｂとの比（ａ／ｂ）は、１未満であって、約０．８３であった。
　この平均値ａと和ｂとの比が１以下であるという結果は、頂点部分に形成されているシェルの厚さが、頂点部分以外に形成されているシェルの厚さよりも薄いことを意味する。
　そして、この比較例２に係る量子ドットの発光強度は、比較例１に係る量子ドットの発光強度を基準とすれば、「０．８８」になる。
（比較例３）
　比較例３に係る量子ドットでは、比較例１に係る量子ドットと同様に、コアはＣｕＩｎＳｅ２により形成された。しかしながら、シェルは形成されない。従って、量子ドットの製作に加熱処理が使用されていない。
　比較例３に係る量子ドットでは、図１０に示されるように、シェルの構成元素は存在せず、量子ドットの発光強度は、比較例１に係る量子ドットの発光強度を基準とすれば「０．００」（１／１００未満）になる。
（実施例１）
　第１実施の形態の実施例１に係る量子ドット１では、比較例１に係る量子ドットと同様に、コア２はＣｕＩｎＳｅ２により形成され、シェル３はＺｎＳにより形成された。シェル３の製作において、加熱温度は２５０℃に設定され、加熱時間は１５分に設定された。
　図８及び図９に示されている実施例１の縦列１番目～縦列７番目のHAADF像、輪郭形状、シェルの構成元素の分布等は、比較例１と同様である。
　ここで、実施例１では、量子ドット１の全体の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍ、標準偏差ｓｄ及び平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂが測定により得られた。
　　ｍ　：０．２４８７７９
　　ｓｄ：０．４８８５６５
　　ｂ　：０．７３７３４４
　一方、図９の縦列６番目から、量子ドット１の頂点２３部分において、シェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａが測定により得られた。
　　ａ　：０．９
　この結果、図１０に示されるように、量子ドット１の頂点２３部分におけるシェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａは、コア２の全体におけるシェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂよりも大きくなる。具体的には、平均値ａと和ｂとの比（ａ／ｂ）は、１以上であって、約１．２２であった。
　この平均値ａと和ｂとの比が１以上であるという結果は、頂点２３部分に形成されているシェル３Ａの厚さが、頂点２３部分以外に形成されているシェル３Ｂの厚さよりも厚いことを意味する。
　そして、この実施例１に係る量子ドット１の発光強度は、比較例１に係る量子ドットの発光強度を基準とすれば、「２．４１」になる。
（実施例２）
　第１実施の形態の実施例２に係る量子ドット１では、実施例１に係る量子ドット１と同様に、コア２はＣｕＩｎＳｅ２により形成され、シェル３はＺｎＳにより形成された。シェル３の製作において、加熱温度は２２５℃に設定され、加熱時間は１５分に設定された。
　図８及び図９に示されている実施例２の縦列１番目～縦列７番目のHAADF像、輪郭形状、シェルの構成元素の分布等は、実施例１と同様である。
　ここで、実施例２では、量子ドット１の全体の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍ、標準偏差ｓｄ及び平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂが測定により得られた。
　　ｍ　：０．０８９５９９６
　　ｓｄ：０．２５０５４５
　　ｂ　：０．３４０１４４６
　一方、図９の縦列６番目から、量子ドット１の頂点２３部分において、シェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａが測定により得られた。
　　ａ　：０．３４５
　この結果、図１０に示されるように、量子ドット１の頂点２３部分におけるシェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａは、コア２の全体におけるシェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂよりも大きくなる。具体的には、平均値ａと和ｂとの比（ａ／ｂ）は、１以上であって、約１．０１であった。
　この平均値ａと和ｂとの比が１以上であるという結果は、頂点２３部分に形成されているシェル３Ａの厚さが、頂点２３部分以外に形成されているシェル３Ｂの厚さよりも厚いことを意味する。
　そして、この実施例２に係る量子ドット１の発光強度は、比較例１に係る量子ドットの発光強度を基準とすれば、「１．９８」になる。
　図１１は、実施例１及び実施例２に係る量子ドット１と比較例１及び比較例２に係る量子ドットにおいて、加熱温度と、コア２、コアのそれぞれの頂点部分のシェル厚との関係を示している。横軸は、シェル３、シェルのそれぞれを製作する加熱温度［℃］を示している。縦軸は、平均値ａと和ｂとの比（ａ／ｂ）［ａ．ｕ．］を示している。
　図１１には、実施例１、実施例２、比較例１及び比較例２のそれぞれの測定の結果により得られた比（ａ／ｂ）の数値がプロットされ、これらの数値を二次元関数によりフィッティングした曲線が描かれている。
　この結果、量子ドット１において、シェル３を製作する加熱温度が２１３℃以上２６４℃以下に設定されると、頂点２３部分のシェル３Ａの厚さが頂点２３部分以外のシェル３Ｂの厚さよりも厚いシェル３を形成可能となる。つまり、量子ドット１では、発光特性又は受光特性を向上させることができる。
［作用効果］
　第１実施の形態に係る量子ドット１は、図１～図４に示されるように、コア２と、シェル３とを備える。コア２は、化合物半導体により形成され、複数の表面２１と、隣接する表面２１間の辺２２を複数共有する頂点２３とを有する多面体形状に形成される。シェル３は、表面２１に形成され、頂点２３部分の表面２１に対して垂直方向の厚さが、頂点２３部分以外の同一方向の厚さよりも厚い。つまり、頂点２３部分に形成されたシェル３Ａの厚さは、表面２１の中央部分に形成されたシェル３Ｂの厚さよりも厚い。
　このため、量子ドット１では、有機配位子４の被覆密度が低くなるコア２の頂点２３部分において、シェル３のシェル３Ａの厚さを厚くすることができる。従って、コア２の表面２１に存在する反応性が高い欠陥を不活性化することができるので、量子ドット１の発光特性又は受光特性を向上させることができる。
　また、量子ドット１では、コア２の頂点２３部分において、エネルギ分散型Ｘ線分光法により測定されたシェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａは、コア２の全体において、エネルギ分散型Ｘ線分光法により測定されたシェル３の構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ｍと標準偏差ｓｄとの和ｂよりも大きい。
　このため、量子ドット１では、有機配位子４の被覆密度が低くなるコア２の頂点２３部分において、シェル３のシェル３Ａの厚さを厚くすることができる。
　また、量子ドット１では、図４に示されるように、フェレー径により定義されたコア２の全体の直径がｄのとき、頂点２３部分は、頂点２３からｄ／４の範囲内である。この頂点２３部分では、有機配位子４の被覆密度が低くなる。
　このため、有機配位子４の被覆密度が低くなるコア２の頂点２３部分において、シェル３のシェル３Ａの厚さを厚くすることができる。
　また、量子ドット１では、コア２は、４つの表面２１を有する四面体形状に形成される。このような形状に形成される量子ドット１において、コア２の表面２１に存在する反応性が高い欠陥を不活性化することができるので、量子ドット１の発光特性又は受光特性を向上させることができる。
　また、量子ドット１では、コア２は、第１族、第２族、第３族、第４族、第５族及び第６族から選択される３元素以上を組み合わせた化合物半導体により形成される。例えば、コア２は、ＣｕＩｎＳｅ２である。このとき、シェル３は、ＺｎＳである。
　一方、量子ドット１のコア２は、第３族－第５族化合物半導体、又は第２族－第６族化合物半導体であってもよい。例えば、コア２は、ＰｂＳである。このとき、シェル３は、ＰｂＳ又ＰｂＳｅである。
　このような材料を用いて形成される量子ドット１において、コア２の表面２１に存在する反応性が高い欠陥を不活性化することができるので、量子ドット１の発光特性又は受光特性を向上させることができる。
　さらに、第１実施の形態に係る量子ドット集合体１０は、特に図５に示されるように、層状に賦形された量子ドット１の集合体を備える。
　量子ドット１では、前述の通り、発光特性又は受光特性を向上させることができるので、量子ドット集合体１０では、同様に、集合体として、発光特性又は受光特性を向上させることができる。
［変形例］
　第１実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０について説明する。
　なお、この変形例及び第２実施の形態以降に係る量子ドット１並びに量子ドット集合体１０において、第１実施の形態に係る量子ドット１並びに量子ドット集合体１０の構成要素と同一の構成要素又は実質的に同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　図１２は、量子ドット１のコア２及びシェル３の基本構造の一例を表している。
　図１２に示されるように、変形例に係る量子ドット１では、シェル３は、シェル３Ａ及びシェル３Ｂに加えて、シェル３Ｃを備えている。シェル３Ｃは、コア２の辺２２部分に形成され、シェル３Ａと同様に、シェル３Ｂの厚さよりも厚く形成されている。
　そして、量子ドット集合体１０は、このように形成されている量子ドット１が層状に賦形された集合体である（図５参照）。
　上記構成要素以外の構成要素は、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０の構成要素と同一、又は実質的に同一である。
　第１実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０によれば、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
　また、量子ドット１及び量子ドット集合体１０では、コア２の辺２２部分にもシェル３Ｃが形成されるので、より一層発光特性又は受光特性を向上させることができる。
＜２．第２実施の形態＞
　図１３～図１５を用いて、本開示の第２実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０を説明する。
　第２実施の形態に係る量子ドット１は、第１実施の形態に係る量子ドット１と同様に、コア２と、シェル３とを備えている。
　図１３は、第２実施の形態に係る量子ドット１のコア２の結晶体構造の一例を表している。
　図１３に示されるように、量子ドット１のコア２は、ここでは多面体形状の１つである六面体形状に形成されている。つまり、コア２の結晶構造が六面体形状に形成されている。
　詳しく説明すると、コア２は、複数の表面２１と、複数の辺２２と、複数の頂点２３とを有する外形を備えている。表面２１は、ここでは、四角形状を有する１つの底面と、四角形状を有する１つの上面と、同様に四角形状を有する４つの側面とを備えている。表面２１の底面、上面、側面は、いずれも、正四角形状であるか、否かを問わない。
　辺２２は、１つの表面２１とこれに隣接する他の表面２１との間に形成されている。辺２２は、合計、１２辺形成されている。
　頂点２３は、複数の辺２２が交わり共有される部位である。ここでは、３つの辺２２が共有されて１つの頂点２３が形成されている。頂点２３は、合計、８つ形成されている。
　図１４は、量子ドット１のコア２及びシェル３の基本構造の一例を表している。
　第２実施の形態では、第１実施の形態に係る量子ドット１と同様に、シェル３は、表面２１の頂点２３部分に形成されたシェル３Ａと、表面２１の中央部分に形成されたシェル３Ｂとを備えている。
　シェル３Ａは、シェル３Ｂよりも厚く形成されている。詳しく説明すると、頂点２３部分に形成されているシェル３Ａの表面２１に対して垂直方向の厚さは、表面２１の中央部分に形成されているシェル３Ｂの同一の方向の厚さよりも厚く形成されている。
　シェル３Ａは、コア２の各頂点２３部分に形成されている。つまり、ここでは、コア２は六面体形状に形成されているので、コア２の合計８つの頂点２３部分にそれぞれシェル３Ａが形成されている。
　そして、量子ドット集合体１０は、このように形成されている量子ドット１が層状に賦形された集合体である（図５参照）。
　上記構成要素以外の構成要素は、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０の構成要素と同一、又は実質的に同一である。
　第２実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０によれば、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［変形例］
　第２実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０について説明する。
　図１５は、量子ドット１のコア２及びシェル３の基本構造の一例を表している。
　図１５に示されるように、変形例に係る量子ドット１では、シェル３は、シェル３Ａ及びシェル３Ｂに加えて、シェル３Ｃを備えている。シェル３Ｃは、コア２の辺２２部分に形成され、シェル３Ａと同様に、シェル３Ｂの厚さよりも厚く形成されている。
　そして、量子ドット集合体１０は、このように形成されている量子ドット１が層状に賦形された集合体である（図５参照）。
　上記構成要素以外の構成要素は、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０の構成要素と同一、又は実質的に同一である。
　第２実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０によれば、第１実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜３．第３実施の形態＞
　図１６～図１８を用いて、本開示の第３実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０を説明する。
　第３実施の形態に係る量子ドット１は、第１実施の形態に係る量子ドット１と同様に、コア２と、シェル３とを備えている。
　図１６は、第３実施の形態に係る量子ドット１のコア２の結晶体構造の一例を表している。
　図１６に示されるように、量子ドット１のコア２は、ここでは多面体形状の１つである八面体形状に形成されている。つまり、コア２の結晶構造が八面体形状に形成されている。
　詳しく説明すると、コア２は、複数の表面２１と、複数の辺２２と、複数の頂点２３とを有する外形を備えている。表面２１は、ここでは、三角形状を有する８つの側面を備えている。表面２１は、いずれも、正三角形状であるか、否かを問わない。
　辺２２は、１つの表面２１とこれに隣接する他の表面２１との間に形成されている。辺２２は、合計、１２辺形成されている。
　頂点２３は、複数の辺２２が交わり共有される部位である。ここでは、４つの辺２２が共有されて１つの頂点２３が形成されている。頂点２３は、合計、６つ形成されている。
　図１７は、量子ドット１のコア２及びシェル３の基本構造の一例を表している。
　第３実施の形態では、第１実施の形態に係る量子ドット１と同様に、シェル３は、表面２１の頂点２３部分に形成されたシェル３Ａと、表面２１の中央部分に形成されたシェル３Ｂとを備えている。
　シェル３Ａは、シェル３Ｂよりも厚く形成されている。詳しく説明すると、頂点２３部分に形成されているシェル３Ａの表面２１に対して垂直方向の厚さは、表面２１の中央部分に形成されているシェル３Ｂの同一の方向の厚さよりも厚く形成されている。
　シェル３Ａは、コア２の各頂点２３部分に形成されている。つまり、ここでは、コア２は八面体形状に形成されているので、コア２の合計６つの頂点２３部分にそれぞれシェル３Ａが形成されている。
　そして、量子ドット集合体１０は、このように形成されている量子ドット１が層状に賦形された集合体である（図５参照）。
　上記構成要素以外の構成要素は、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０の構成要素と同一、又は実質的に同一である。
　第３実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０によれば、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
［変形例］
　第３実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０について説明する。
　図１８は、量子ドット１のコア２及びシェル３の基本構造の一例を表している。
　図１８に示されるように、変形例に係る量子ドット１では、シェル３は、シェル３Ａ及びシェル３Ｂに加えて、シェル３Ｃを備えている。シェル３Ｃは、コア２の辺２２部分に形成され、シェル３Ａと同様に、シェル３Ｂの厚さよりも厚く形成されている。
　そして、量子ドット集合体１０は、このように形成されている量子ドット１が層状に賦形された集合体である（図５参照）。
　上記構成要素以外の構成要素は、第１実施の形態に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０の構成要素と同一、又は実質的に同一である。
　第３実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０によれば、第１実施の形態の変形例に係る量子ドット１及び量子ドット集合体１０により得られる作用効果と同様の作用効果を得ることができる。
＜４．第４実施の形態＞
　図１９～図２１を用いて、本開示の第４実施の形態に係る光検出装置５を説明する。光検出装置５は、第１実施の形態～第３実施の形態に係るいずれかの量子ドット１及び量子ドット集合体１０を含んで構築されている。
［光検出装置５のレイアウト構成］
　図１９は、第４実施の形態に係る光検出装置５の一例の概略平面構成を表している。光検出装置５は、ここでは、ＣＭＯＳ固体撮像装置である。
　光検出装置５は、半導体基板５１、例えばＳｉ基板に複数の光電変換素子を含む画素５３が規則的に二次元的に配列された画素領域（いわゆる撮像領域）５４と、周辺回路部とを備えている。画素５３は、光電変換素子と、複数の画素トランジスタとを備えている。画素トランジスタは、いわゆる絶縁ゲート型電界効果トランジスタ（ＩＧＦＥＴ）により構成されている。
　複数の画素トランジスタは、例えば転送トランジスタ、リセットトランジスタ及び増幅トランジスタの３つのトランジスタにより構成されている。また、画素トランジスタは、更に選択トランジスタを追加して、４つのトランジスタにより構成されてもよい。
　単位画素の等価回路は通常と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　また、画素５３は、共有画素構造にしてもよい。この共有画素構造は、複数の光電変換素子と、複数の転送トランジスタと、共有する１つのフローティングディフュージョンと、共有する１つずつの他の画素トランジスタとから構成されている。
　周辺回路部は、垂直駆動回路５５１と、カラム信号処理回路５５２と、水平駆動回路５５３と、出力回路５５４と、制御回路５５５等を備えて構築されている。
　制御回路５５５は、入力クロックと、動作モード等を指令するデータとを受け取り、又光検出装置５の内部情報等のデータを出力する。すなわち、制御回路５５５は、垂直同期信号、水平同期信号及びマスタクロックに基づいて、垂直駆動回路５５１、カラム信号処理回路５５２及び水平駆動回路５５３等の動作の基準となるクロック信号や制御信号を生成する。そして、これらの信号は、垂直駆動回路５５１、カラム信号処理回路５５２及び水平駆動回路５５３等に入力される。
　垂直駆動回路５５１は、例えばシフトレジスタによって構成されている。垂直駆動回路５５１は、画素駆動配線を選択し、選択された画素駆動配線に画素５３を駆動するためのパルスを供給する。画素５３は、行単位において駆動される。すなわち、垂直駆動回路５５１は、画素領域５４の各画素５３を行単位において順次垂直方向に選択走査する。垂直信号線５４１を通して各画素５３の光電変換素子に受光量に応じて生成された信号電荷が、画素信号としてカラム信号処理回路５５２に供給される。
　カラム信号処理回路５５２は、画素５３の例えば列毎に配置されている。カラム信号処理回路５５２では、１行分の画素５３から出力される信号に対して、画素列毎にノイズ除去等の信号処理が行われる。すなわち、カラム信号処理回路５５２は、画素５３に固有の固定パターンノイズを除去するＣＤＳ（Correlated Double Sampling）、信号増幅、ＡＤ変換等の信号処理を行う。カラム信号処理回路５５２の出力段には、図示省略の水平選択スイッチが水平信号線５４２との間に接続されている。
　水平駆動回路５５３は、例えばシフトレジスタによって構成されている。水平駆動回路５５３は、水平走査パルスを順次出力することによって、カラム信号処理回路５５２の各々を順番に選択し、カラム信号処理回路５５２の各々から画素信号を水平信号線５４２に出力する。
　出力回路５５４は、カラム信号処理回路５５２の各々から水平信号線５４２を通して順次供給される信号に対して、信号処理を行って出力する。例えば、出力回路５５４では、バッファリングだけを行う場合、黒レベル調整、列ばらつき補正、各種デジタル信号処理等を行う場合がある。入出力端子５２は、光検出装置５とその外部との信号の遣り取りを行う。
［光検出装置５の縦断面構成］
　図２０は、光検出装置５の縦断面構成の一例を表している。
　光検出装置５は、前述の通り、半導体基板５１により形成されている。半導体基板５１には、詳細な構造の説明を省略するが、画素トランジスタを構築する選択トランジスタＳＥＬ、リセットトランジスタＲＳＥ、増幅トランジスタＡＭＰ等が形成されている。
　半導体基板５１の上方は、光入射側となる。この半導体基板５１上には、画素５３を構築する光電変換素子６０が配設されている。光電変換素子６０は、第１電極６１、光電変換層６２、第２電極６３のそれぞれを順次積層して構成されている。
　なお、光電変換素子６０は、フォトダイオードを併用して構築してもよい。
　第１電極６１は、透明電極材料により形成されている。透明電極材料として、例えば、ＩＴＯを使用することができる。第１電極６１は、符号省略の配線を通して、画素トランジスタに接続されている。
　光電変換層６２は、光検出素子である。光電変換層６２は、第１実施の形態～第３実施の形態に係る量子ドット集合体１０を用いて構築されている。量子ドット集合体１０は、前述の通り、コアシェル型量子ドット１を層状に賦形した集合体である。
　第２電極６３は、透明電極材料により形成されている。第２電極６３は、第１電極６１と同様に、例えば、ＩＴＯを用いて形成されている。
　光電変換素子６０上には、符号省略の保護膜を介在させて、光学レンズ６５が配設されている。光学レンズ６５には、いわゆるオンチップレンズが使用されている。
［光検出装置５の変形例］
　図２１は、第４実施の形態の変形例に係る光検出装置５の縦断面構成の一例を表している。
　光検出装置５では、光電変換素子６０の光電変換層６２下に、符号省略の誘電体を介在して光電変換層６２に対向する電荷蓄積用電極６６が配設されている。電荷蓄積用電極６６は、第１電極６１と同様に、例えば透明電極材料により形成されている。この電荷蓄積用電極６６では、光電変換素子６０に蓄積される電荷量を増やすことができる。
［作用効果］
　第４実施の形態に係る光検出装置５は、図２０又は図２１に示されるように、光検出素子として、光電変換素子６０を備える。光電変換素子６０は、第１電極６１、光電変換層６２、第２電極６３のそれぞれが順次積層される。光電変換層６２は、第１実施の形態～第３実施の形態のいずれかに係る量子ドット集合体１０により形成される。
　このため、量子ドット１の発光特性又は受光特性を向上させることができるので、光検出装置５の発光特性又は受光特性を向上させることができる。
＜５．第５実施の形態＞
　図２２を用いて、本開示の第５実施の形態に係る電子機器７を説明する。電子機器７は、第１実施の形態～第３実施の形態に係るいずれかの量子ドット１及び量子ドット集合体１０、又は第４実施の形態に係る光検出装置５を含んで構築されている。光検出装置５は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、又は撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
　図２２は、光検出装置５が搭載される電子機器７の構成例を示すブロック図である。
　電子機器７は、光学系７１、光検出装置５、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）７２を備えている。電子機器７では、ＤＳＰ７２、表示装置７３、操作系７４、メモリ７５、記録装置７６及び電源系７７が、バス７８を介して接続されている。電子機器７は、静止画像及び動画像を撮像可能である。
　光学系７１は、１枚又は複数枚のレンズを備えて構成されている。光学系７１は、被写体からの像光（入射光）を光検出装置５に導き、光検出装置５の受光面（センサ部）に結像させる。
　光検出装置５には、例えば第４実施の形態に係る光検出装置５が使用されている。光検出装置５では、光学系７１を通して受光面に結像される像に応じて、一定期間、電子が蓄積される。そして、光検出装置５に蓄積された電子に応じた信号がＤＳＰ７２に供給される。
　ＤＳＰ７２は、光検出装置５からの信号に対して各種の信号処理を施して画像を取得し、その画像のデータをメモリ７５に一時的に記憶させる。メモリ７５に記憶された画像のデータは、記録装置７６に記録される。また、メモリ７５に記憶された画像のデータは表示装置７３に供給され、表示装置７３において画像が表示される。また、操作系７４は、ユーザによる各種の操作を受け付けて電子機器７の各ブロックに操作信号を供給する。電源系７７は、電子機器７の各ブロックの駆動に必要な電力を供給する。
［作用効果］
　第５実施の形態に係る電子機器７は、図２２に示されるように、光検出装置５を備える。光検出装置５は、第４実施の形態に係る光検出装置５において説明した通り、量子ドット集合体１０を含んで形成される。
　このため、電子機器７の発光特性又は受光特性を向上させることができる。
　＜６．移動体への応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
　図２３は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
　車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２３に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（Interface）１２０５３が図示されている。
　駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
　ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
　車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
　撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
　車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
　マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Advanced Driver Assistance System）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０３０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
　音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２３の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
　図２４は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
　図２４では、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５を有する。
　撮像部１２１０１、１２１０２、１２１０３、１２１０４、１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２、１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
　なお、図２４には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０km/h以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
　例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
　撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る車両制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２１０１等に適用され得る。具体的には、撮像部１２１０１に、本開示に係る量子ドットが適用される。撮像部１２１０１に、本開示に係る技術を適用することにより、受光特性を向上させることができる。
　＜７．内視鏡手術システムへの応用例＞
　本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
　図２５は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
　図２５では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
　内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
　鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
　カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ: Camera Control Unit）１１２０１に送信される。
　ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
　表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
　光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（light emitting diode）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
　入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
　処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
　なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
　また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
　また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Narrow Band Imaging）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ICG）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
　図２６は、図２５に示すカメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１の機能構成の一例を示すブロック図である。
　カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
　レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
　撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（dimensional）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
　また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
　駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
　通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
　また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
　なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Auto Exposure）機能、ＡＦ（Auto Focus）機能及びＡＷＢ（Auto White Balance）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
　カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
　通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
　また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
　画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
　制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
　また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
　カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
　ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
　以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１１４０２等に適用され得る。具体的には、撮像部１１４０２に、本開示に係る量子ドットが適用される。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、受光特性を向上させることができる。
　なお、ここでは、一例として内視鏡手術システムについて説明したが、本開示に係る技術は、その他、例えば、顕微鏡手術システム等に適用されてもよい。
　＜８．その他の実施の形態＞
　本技術は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更可能である。
　例えば、上記実施の形態では、コアが四面体形状、六面体形状又は八面体形状に形成されている量子ドット及び量子ドット集合体について説明したが、これら以外の多面体形状を有するコアを利用する量子ドット及び量子ドット集合体に、本技術は広く適用可能である。
　本開示の第１実施態様に係る量子ドットは、コアと、シェルとを備える。コアは、化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成される。シェルは、表面に形成され、頂点部分の表面に対して垂直方向の厚さが、頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚い。
　このため、量子ドットでは、有機配位子の被覆密度が低くなるコアの頂点部分において、シェルの厚さを厚くすることができるので、コアの表面に存在する反応性が高い欠陥を不活性化することができる。従って、量子ドットの発光特性又は受光特性を向上させることができる。
　本開示の第２実施態様に係る量子ドット集合体は、層状に賦形された量子ドットの集合体を備える。量子ドットでは、発光特性又は受光特性を向上させることができるので、量子ドット集合体では、同様に、集合体として、発光特性又は受光特性を向上させることができる。
　本開示の第３実施態様に係る光検出装置は、光検出素子を備える。光検出素子は、量子ドット集合体により形成される。
　このため、量子ドットの発光特性又は受光特性を向上させることができるので、光検出装置の発光特性又は受光特性を向上させることができる。
　本開示の第４実施態様に係る電子機器は、光検出装置を備える。光検出装置は、量子ドット集合体を含んで形成される。
　このため、電子機器の発光特性又は受光特性を向上させることができる。
＜本技術の構成＞
　本技術は、以下の構成を備えている。以下の構成を備えることにより、発光特性又は受光特性を向上させることができる量子ドット、量子ドット集合体、光検出装置及び電子機器を提供することができる。
（１）
　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
　を備えている量子ドット。
（２）
　前記頂点部分において、エネルギ分散型Ｘ線分光法により測定された前記シェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａは、前記コアの全体において、エネルギ分散型Ｘ線分光法により測定された前記シェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値と標準偏差との和ｂよりも大きい
　前記（１）に記載の量子ドット。
（３）
　フェレー径により定義された前記コアの全体の直径がｄのとき、前記頂点部分は、前記頂点からｄ／４の範囲内である
　前記（１）又は前記（２）に記載の量子ドット。
（４）
　前記コアは、４つの前記表面を有する四面体形状に形成されている
　前記（１）から前記（３）のいずれか１つに記載の量子ドット。
（５）
　前記コアは、６つの前記表面を有する六面体形状に形成されている
　前記（１）から前記（３）のいずれか１つに記載の量子ドット。
（６）
　前記コアは、８つの前記表面を有する八面体形状に形成されている
　前記（１）から前記（３）のいずれか１つに記載の量子ドット。
（７）
　前記コアは、第１族、第２族、第３族、第４族、第５族及び第６族から選択される３元素以上を組み合わせた化合物半導体により形成されている
　前記（１）から前記（６）のいずれか１つに記載の量子ドット。
（８）
　前記コアは、ＣｕＩｎＳｅ２である
　前記（１）から前記（７）のいずれか１つに記載の量子ドット。
（９）
　前記シェルは、ＺｎＳである
　前記（８）に記載の量子ドット。
（１０）
　前記コアは、第３族－第５族化合物半導体、又は第２族－第６族化合物半導体である
　前記（１）から前記（６）のいずれか１つに記載の量子ドット。
（１１）
　前記コアは、ＰｂＳである
　前記（１０）に記載の量子ドット。
（１２）
　前記シェルは、ＰｂＳ又ＰｂＳｅである
　前記（１１）に記載の量子ドット。
（１３）
　層状に賦形された量子ドットの集合体を備え、
　前記量子ドットは、
　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
　を備えている量子ドット集合体。
（１４）
　第１電極、量子ドット集合体により形成された光電変換層、第２電極のそれぞれが順次積層された光検出素子を備え、
　前記量子ドット集合体は、量子ドットの集合体を層状に賦形し、
　前記量子ドットは、
　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
　を備えている光検出装置。
（１５）
　第１電極、量子ドット集合体により形成された光電変換層、第２電極のそれぞれが順次積層された光検出素子を備え、
　前記量子ドット集合体は、量子ドットの集合体を層状に賦形し、
　前記量子ドットは、
　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
　を備えている電子機器。
　本出願は、日本国特許庁において２０２２年３月１６日に出願された日本特許出願番号２０２２－０４１７５７号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。
　当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (15)

  1. 　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
    　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
    　を備えている量子ドット。
  2. 　前記頂点部分において、エネルギ分散型Ｘ線分光法により測定された前記シェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値ａは、前記コアの全体において、エネルギ分散型Ｘ線分光法により測定された前記シェルの構成元素の特性Ｘ線カウント数の平均値と標準偏差との和ｂよりも大きい
    　請求項１に記載の量子ドット。
  3. 　フェレー径により定義された前記コアの全体の直径がｄのとき、前記頂点部分は、前記頂点からｄ／４の範囲内である
    　請求項１に記載の量子ドット。
  4. 　前記コアは、４つの前記表面を有する四面体形状に形成されている
    　請求項１に記載の量子ドット。
  5. 　前記コアは、６つの前記表面を有する六面体形状に形成されている
    　請求項１に記載の量子ドット。
  6. 　前記コアは、８つの前記表面を有する八面体形状に形成されている
    　請求項１に記載の量子ドット。
  7. 　前記コアは、第１族、第２族、第３族、第４族、第５族及び第６族から選択される３元素以上を組み合わせた化合物半導体により形成されている
    　請求項１に記載の量子ドット。
  8. 　前記コアは、ＣｕＩｎＳｅ２である
    　請求項７に記載の量子ドット。
  9. 　前記シェルは、ＺｎＳである
    　請求項８に記載の量子ドット。
  10. 　前記コアは、第３族－第５族化合物半導体、又は第２族－第６族化合物半導体である
    　請求項１に記載の量子ドット。
  11. 　前記コアは、ＰｂＳである
    　請求項１０に記載の量子ドット。
  12. 　前記シェルは、ＰｂＳ又ＰｂＳｅである
    　請求項１１に記載の量子ドット。
  13. 　層状に賦形された量子ドットの集合体を備え、
    　前記量子ドットは、
    　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
    　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
    　を備えている量子ドット集合体。
  14. 　第１電極、量子ドット集合体により形成された光電変換層、第２電極のそれぞれが順次積層された光検出素子を備え、
    　前記量子ドット集合体は、量子ドットの集合体を層状に賦形し、
    　前記量子ドットは、
    　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
    　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
    　を備えている光検出装置。
  15. 　第１電極、量子ドット集合体により形成された光電変換層、第２電極のそれぞれが順次積層された光検出素子を備え、
    　前記量子ドット集合体は、量子ドットの集合体を層状に賦形し、
    　前記量子ドットは、
    　化合物半導体により形成され、複数の表面と、隣接する前記表面間の辺を複数共有する頂点とを有する多面体形状に形成されているコアと、
    　前記表面に形成され、前記頂点部分の前記表面に対して垂直方向の厚さが、前記頂点部分以外の同一方向の厚さよりも厚いシェルと
    　を備えている電子機器。
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JP2015065312A (ja) * 2013-09-25 2015-04-09 京セラ株式会社 量子ドットおよび太陽電池
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CN113838980A (zh) * 2021-08-13 2021-12-24 武汉理工大学 一种多面体CsPbBr3@CsPbX3核壳钙钛矿异质结及其制备方法

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