低環境負荷な白色発光性半導体ナノ結晶の精密合成とフルカラーチューナブルレーザーへの応用

研究課題

研究責任者	古海誓一東京理科大学, 理学部第一部応用化学科, 准教授
研究期間 (年度)	2014 – 2015
概要	半導体ナノ結晶の一種である量子ドットは、量子サイズ効果に由来した優れた光電子特性を示すことから、近年、研究が活発に行われている。しかしながら、現在、ディスプレイに使用されている量子ドットはCdを含むCdSなどであり、人体および環境に対して有害なので、代替可能なナノ材料が渇望されている。本研究では、低環境負荷でカルコパイライト型結晶構造を形成し、I-III-VI2族半導体であるAgInS2（AIS）とCuInS2（CIS）に着目して、高い発光量子収率を示すAISナノ結晶とCISナノ結晶の精密合成を行った。さらに、III-V族半導体であるInPナノ結晶も合成も試みた。AISナノ結晶では、毒性の低い酢酸銀(I)と酢酸インジウム(III)を用いて合成すると、AISナノ結晶の溶液は透明な黄色～橙色を呈していた。最適な合成条件おいては、AISナノ結晶の絶対発光量子収率は、過去の研究と比較すると高い値を示した。これに加えて、InGaPナノ結晶と高分子ゲルを高度に融合することで、新しい波長可変レーザーの作製に成功した。