紫外線発光ZnOナノ粒子の新規合成法に関する研究

近年ZnOに関する研究が増加しつつある。特にZnO薄膜に関する研究例は多い。ZnO薄膜はバンド端発光を示すが、その形状から微細な空間において用いることはできない。薄膜の結晶性は良くバンドギャップ発光を示すが、その波長はバルクのZnOとほとんど変わらない。また、薄膜の物理的作成手法は、スパッター、MOCVD、MBE、のような大がかりな真空装置が必要である。一方、ZnO超微粒子は物理的に合成するのは困難であり、化学的な手法で合成しなければならない。化学的合成手法では大がかりで特別な装置を必要としない。超微粒子を基板にコーティングして薄膜を得ることも可能である。ZnO超微粒子では10nm以下の超微粒子の研究例は少なく、それらの研究は未だ発光特性評価の域を出ていない。本研究ではZnO超微粒子の紫外線発光体としての用途を目的としている。超微粒子の表面はほとんど全面トラップなので、バンド端発光させるのは困難であると言われる。これまでの研究で、直径5nm以下の微粒子を合成し、バンド端発光(3。45eV)することが認められた。今後、バンド端発光強度を更に強くし、紫外線発光体として用いることができる合成法を確立する。微粒子発光体としてはCdS,CdSe,CdTeといった毒性の強い可視光微粒子発光体が現在用いられている。それに比較してZnは成人体内には1。3-2。3g含まれ、鉄(4-5g)に次いで人体内では二番目に多い必須微量元素である。またZnOには消炎効果・収敏効果があるため、アトピー性皮膚炎・湿疹用軟膏・薬用ベビーパゥダーにも使用されている。CdS等に比較すると、ZnOは生体安全性が高いので安心して用いることが出来る。

国立研究開発法人科学技術振興機構