半导体纳米粒子的制造方法技术

本发明专利技术提供能够在短波长的发光峰值波长下显示出带边发光的半导体纳米粒子的制造方法。半导体纳米粒子的制造方法包括：得到第1混合物，上述第1混合物含有Ag盐、In盐、包含Ga及S的化合物、和有机溶剂；和以125℃以上且300℃以下范围内的温度对第1混合物进行热处理而得到第1半导体纳米粒子。到第1半导体纳米粒子。到第1半导体纳米粒子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】半导体纳米粒子的制造方法


[0001]本专利技术涉及半导体纳米粒子的制造方法。

技术介绍

[0002]对于半导体粒子而言，已知如果其粒径例如为10nm以下，则展现出量子尺寸效应，这样的纳米粒子被称为量子点(也被称为半导体量子点)。量子尺寸效应是指如下现象：在大尺寸粒子中被称为连续的价电带和导带各自的能带，在纳米粒子中变成离散能带，带隙能量与粒径对应地发生变化的现象。
[0003]量子点可以吸收光并将其波长转换为与其带隙能量对应的光，因此提出了利用量子点的发光的白色发光器件(例如参照日本特开2012
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212862号公报和日本特开2010
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177656号公报)。具体而言提出了使量子点吸收从发光二极管(LED)芯片发出的光的一部分，作为来自量子点的发光和来自LED芯片的发光的混合色而得到白色光。在这些专利文献中提出了使用CdSe和CdTe等第12族
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第16族、PbS和PbSe等第14族
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第16族的二元系的量子点。另外考虑到包含Cd、Pb等的化合物的毒性，提出了使用不包含这些元素的芯壳结构型半导体量子点的波长转换膜(例如，参照国际公开第2014/129067号)。另外，作为可进行带边发光、且可以成为低毒性组成的三元系的半导体纳米粒子，对硫化物纳米粒子(例如参照国际公开第2018/159699号及国际公开第2019/160094号)进行了研究。

技术实现思路

[0004]专利技术所要解决的问题
[0005]本专利技术的一个方式的目的在于，提供能够在短波长的发光峰值波长下显示出带边发光的半导体纳米粒子的制造方法。
[0006]解决问题的方法
[0007]第1方式涉及一种半导体纳米粒子的制造方法，该方法包括：得到第1混合物，上述第1混合物包含含有银(Ag)盐、铟(In)盐、镓(Ga)及硫(S)的化合物、和有机溶剂；和以125℃以上且300℃以下的范围内的温度对第1混合物进行热处理而得到第1半导体纳米粒子(以下也称为“芯”)。
[0008]第2方式涉及一种半导体纳米粒子的制造方法，该方法包括：准备第2混合物，上述第2混合物包含通过第1方式的制造法得到的第1半导体纳米粒子、含有第13族元素的化合物、以及第16族元素的单质或含有第16族元素的化合物；对上述第2混合物进行热处理而得到第2半导体纳米粒子(以下也称为“芯壳型半导体纳米粒子”)。
[0009]第3方式涉及一种半导体纳米粒子的制造方法，该方法包括：对第3混合物进行第3热处理而得到第3半导体纳米粒子，上述第3混合物包含银(Ag)盐、铟(In)盐、具有镓(Ga)
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硫(S)键的化合物、镓卤化物、以及有机溶剂。半导体纳米粒子的制造方法可以进一步包括：对第4混合物进行第4热处理而得到第4半导体纳米粒子，上述第4混合物包含上述第3半导体纳米粒子、和镓卤化物。
[0010]专利技术的效果
[0011]根据本专利技术的一个方式，可以提供能够在短波长的发光峰值波长下显示出带边发光的半导体纳米粒子的制造方法。
附图说明
[0012]图1是实施例1～3的芯壳型半导体纳米粒子的吸收光谱。
[0013]图2是实施例1～3的芯壳型半导体纳米粒子的发光光谱。
[0014]图3是实施例4～6的芯壳型半导体纳米粒子的吸收光谱。
[0015]图4是实施例4～6的芯壳型半导体纳米粒子的发光光谱。
[0016]图5是实施例7的半导体纳米粒子的吸收光谱。
[0017]图6是实施例7的半导体纳米粒子的发光光谱。
[0018]图7是实施例8～11的芯壳型半导体纳米粒子的发光光谱。
[0019]图8是比较例1的芯壳型半导体纳米粒子的吸收光谱。
[0020]图9是比较例1的芯壳型半导体纳米粒子的发光光谱。
[0021]图10是比较例2～4的芯壳型半导体纳米粒子的吸收光谱。
[0022]图11是比较例2～4的芯壳型半导体纳米粒子的发光光谱。
[0023]图12是包含包埋芯壳型半导体纳米粒子的金属化合物的发光材料的示意图。
[0024]图13是实施例12及13的芯壳型半导体纳米粒子的发光光谱。
[0025]图14是示出实施例14及比较例5的半导体纳米粒子的发光光谱的一例的图。
[0026]图15是示出实施例15、16、17及18的半导体纳米粒子的发光光谱的一例的图。
[0027]图16是示出实施例19、20、21及22的半导体纳米粒子的发光光谱的一例的图。
[0028]符号说明
[0029]1 发光材料
[0030]2 芯壳型半导体纳米粒子
[0031]3 金属化合物
具体实施方式
[0032]在本说明书中，“工序”的用语不仅包括独立的工序，在不能与其它工序明确区分时，只要能够实现该工序的预期目的，则也包含在本用语中。另外，对于组合物中的各成分的含量，在组合物中存在多个与各成分相当的物质时，只要没有特别限定，则是指存在于组合物中的该多个物质的合计量。此外，本说明书中记载的数值范围的上限及下限可以任意选择该数值并进行组合。以下，对本专利技术的实施方式详细地进行说明。然而，以下示出的实施方式是示例出用于使本专利技术的技术思想具体化的半导体纳米粒子的制造方法的实施方式，本专利技术不限定于以下示出的半导体纳米粒子的制造方法。
[0033]半导体纳米粒子
[0034]半导体纳米粒子包含含有Ag、In、Ga及S的半导体，通过光的照射而发出发光峰的半值宽度例如为70nm以下的光。半导体纳米粒子的晶体结构至少可以包含正方晶，也可以实质上为正方晶。半导体纳米粒子能够以良好的量子产率展现出带边发光。另外，通过除In以外还包含Ga，与仅包含In的情况相比，能够显示出短波长的发光峰值波长(例如为545nm
以下)。
[0035]半导体纳米粒子的组成中的Ag的含有率例如为10摩尔％以上且30摩尔％以下，优选为15摩尔％以上且25摩尔％以下。In及Ga的总含有率例如为15摩尔％以上且35摩尔％以下，优选为20摩尔％以上且30摩尔％以下。S的含有率例如为35摩尔％以上且55摩尔％以下，优选为40摩尔％以上且55摩尔％以下。
[0036]含有Ag、In及S、并且其晶体结构为正方晶、六方晶或斜方晶的半导体纳米粒子一般以AgInS2的组成式表示，在文献等中有所介绍。本实施方式的半导体纳米粒子实际上不限定于上述组成式表示的化学计量组成，特别地，也存在Ag的原子数相对于In及Ga的总原子数的比(Ag/(In+Ga))小于1的情况，或者也存在反之大于1的情况。另外，Ag的原子数与In及Ga的总原子数之和有时与S的原子数不同。因此，在本说明书中，对于包含特定的元素的半导体，在不论其是否为化学计量组成的情形下，有时会像Ag
‑
In
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Ga
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S这样，用以
“‑”
连接构成元素本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种半导体纳米粒子的制造方法，该方法包括：得到第1混合物，所述第1混合物含有Ag盐、In盐、包含Ga及S的化合物、和有机溶剂；以及以125℃以上且300℃以下范围的温度对所述第1混合物进行热处理而得到第1半导体纳米粒子。2.根据权利要求1所述的半导体纳米粒子的制造方法，其中，所述热处理的温度为175℃以下。3.根据权利要求1或2所述的半导体纳米粒子的制造方法，其中，所述第1混合物中所含的Ga的原子数相对于In与Ga的总原子数之比为0.1以上且0.95以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的半导体纳米粒子的制造方法，其中，所述有机溶剂包含不饱和脂肪酸。5.根据权利要求1～4中任一项所述的半导体纳米粒子的制造方法，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟本司，龟山达矢，桑畑进，上松太郎，五十川阳平，小谷松大祐，久保朋也，
申请(专利权)人：国立大学法人大阪大学日亚化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：