[發明專利]半導體納米粒子及其制造方法

有效

• 申請號: 202080013342.0
• 申請日: 2020-02-07
• 公開（公告）號: CN113474291B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 鳥本司;龜山達矢;桑畑進;上松太郎;小谷松大祐
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東海國立大學機構;國立大學法人大阪大學;日亞化學工業株式會社
• 主分類號: C01G15/00
• 分類號: C01G15/00;C09K11/08;C09K11/62;B82Y40/00;H01L33/50;G02F1/13357
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 朱丹

本發明提供一種能夠制造粒度分布窄的半導體納米粒子的半導體納米粒子的制造方法。半導體納米粒子的制造方法包括：準備包含Ag鹽、含In和Ga中的至少一種的鹽、和有機溶劑的混合物；將所述混合物升溫到120℃以上且300℃以下的范圍內的溫度；向被升溫的所述混合物中，按照所述混合物中的S的原子數相對于Ag的原子數之比的增加率成為10/分鐘以下的方式添加S的供給源。

技術領域

本發明涉及半導體納米粒子及其制造方法。

背景技術

已知當粒徑為例如10nm以下時，半導體粒子會表現出量子尺寸效應，這樣的納米粒子被稱為量子點(也稱為半導體量子點)。量子尺寸效應是指，在塊狀粒子中被認為是連續的價帶和導帶的各個能帶在使粒徑為納米尺寸時變得離散，根據粒徑而帶隙能量發生變化的現象。

由于量子點吸收光并能夠波長轉換為對應于該帶隙能量的光，因此提出了利用量子點的發光的白光發光裝置(例如參照日本特開2012-212862號公報和日本特開2010-177656號公報)。具體來說，提出使從發光二極管(LED)芯片放出的光的一部分被量子點吸收，作為從量子點發出的光與從LED芯片發出的光的混合色得到白色光。這些專利文獻中，提出了使用CdSe和CdTe等第12族-第16族、PbS和PbSe等第14族-第16族的2元系的量子點。另外，考慮到包含Cd、Pb的化合物的毒性，提出了使用不含這些元素的核殼結構型半導體量子點的波長轉換膜(例如參照國際公開第2014/129067號)。

發明內容

發明要解決的問題

作為構成核殼型量子點的核，從發光特性的觀點出發，需要粒度分布窄的半導體納米粒子。本發明的一個方案的目的在于，提供一種能夠制造粒度分布窄的半導體納米粒子的半導體納米粒子的制造方法。

用于解決問題的手段

第一方案是一種半導體納米粒子的制造方法，其包括：準備包含銀(Ag)鹽、含銦(In)和鎵(Ga)中的至少一種的鹽、和有機溶劑的混合物；將所述混合物升溫到120℃以上且300℃以下的范圍內的溫度；向被升溫的所述混合物中，按照所述混合物中的S的原子數相對于Ag的原子數之比的增加率成為10/分鐘以下的方式添加硫(S)的供給源。

第二方案是一種半導體納米粒子的制造方法，其包括：準備包含銀(Ag)鹽、銅(Cu)鹽、含銦(In)和鎵(Ga)中的至少一種的鹽、和有機溶劑的混合物；將所述混合物升溫到120℃以上且300℃以下的范圍內的溫度；向被升溫的所述混合物中，按照所述混合物中的S的原子數相對于Ag的原子數與Cu的原子數的合計之比的增加率成為10/分鐘以下的方式添加硫(S)的供給源。

第三方案是一種半導體納米粒子，其包含銦(In)和鎵(Ga)中的至少一種、銀(Ag)和銅(Cu)、以及硫(S)，Cu的原子數相對于Ag和Cu的總原子數之比為0.001以上且0.9以下，通過350nm以上且小于500nm的范圍內的波長的光的照射，發出具有比所照射的光更長的波長的光。

第四方案是一種核殼型的半導體納米粒子，其具備：包含含有銦(In)和鎵(Ga)中的至少一種、銀(Ag)和銅(Cu)、以及硫(S)且Cu的原子數相對于Ag和Cu的總原子數之比為0.001以上且0.9以下的半導體納米粒子的核；和配置于上述核的表面且包含實質上包含第13族元素和第16族元素的導體材料的殼，通過350nm以上且小于500nm的范圍內的波長的光的照射，發出在500nm以上且820nm以下的范圍內具有發光峰波長且發光光譜中的半峰寬為250meV以下的光。

第五方案是一種發光器件，其具備包含上述半導體納米粒子的光轉換部件和半導體發光元件。

發明效果

根據本發明的一方案，可以提供一種能夠制造粒度分布窄的半導體納米粒子的半導體納米粒子的制造方法。

附圖說明