レーザーアブレーションによる有機プローブ搭載シリコン量子ドットの1ステップ合成

激光烧蚀一步合成有机探针硅量子点

基本信息

批准号：
18850026
负责人：
白幡直人
金额：
$ 1.79万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (Start-up)
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

有機EL素子やレーザーに代表される光エレクトロニクスからバイオモニタリング・トレース研究に至るまで、発光材料は実に幅広い分野で活用されている。現状、もっとも多用されている材料群は、有機系蛍光色素である。蛍光効率が高く、また、デバイス組み込み時において形成される異種結合界面で生ずる界面エネルギーを緩和するための有機分子修飾が容易、といった有意性から、非常に幅広い分野で汎用されている。しかしながら、有機色素に固有の励起時間に伴う著しい退色性は、上記したアプリケーション化に極めて不都合である。本研究では、まず、有機色素の蛍光クリップとしての機能性を評価するために、アミノ基終端の自己組織化単分子膜マイクロパターンのイメージングに挑戦した。蛍光イメージングを行うために、アミノ基と特異的に結合することで蛍光性を発するフルオレスカミンを利用した結果、アミノパターンを蛍光イメージングすることには成功したものの、退色は極めて早く20秒後にはパターンを観察できなくなった。このような研究事実を背景に、蛍光性半導体材料の中でも特に「環境に調和した素材」であるシリコンナノ結晶粒子に着目し、さらに「循環社会型有機プローブ搭載シリコンナノ結晶粒子合成手法」を確立するために、レーザーを用いた作製法の開発をすすめた。その結果、液相法では困難とされた粒度分布の極めて狭い(2.5±0.5nm)結晶性粒子を再現性よく作製できる条件を明らかにした。この粒子の光物性を検討したところ、吸収は、290nm前後に、また、発光スペクトルからは、ブルーシフトが観察され、400nm前後に発光ピークトップを有することが明らかとなった。現在、シリコン表面における有機分子反応の詳細に関して鋭意研究を行っている。

发光材料应用广泛，从有机EL器件和激光器等光电子学到生物监测和追踪研究。目前，最常用的材料组是有机荧光染料。由于其荧光效率高，并且易于修饰有机分子以减轻器件集成过程中形成的异质键界面处产生的界面能，因此被广泛应用于各个领域。然而，有机染料固有的与激发时间相关的显着变色对于上述应用来说是极其不利的。在这项研究中，我们首先尝试对以氨基封端的自组装单分子层的微图案进行成像，以评估有机染料作为荧光夹的功能。为了进行荧光成像，我们使用了荧光胺，它通过与氨基特异性结合而发出荧光，尽管我们能够成功地对氨基图案进行荧光成像，但颜色褪色得非常快，20秒后我就看不到了。模式。基于这些研究事实，我们重点关注荧光半导体材料中特别是“环境友好材料”的硅纳米晶体颗粒，并进一步建立了“配备循环社会有机探针的硅纳米晶体颗粒的合成方法”。为此，我们开发了一种使用激光的制造方法。其结果，明确了能够再现性良好地制造液相法难以制造的极窄粒径分布（2.5±0.5nm）的结晶粒子的条件。当检查该颗粒的光学特性时，发现在290 nm附近观察到吸收，并且在发射光谱中观察到蓝移，发射峰顶在400 nm附近。目前，我们正在对硅表面有机分子反应的细节进行深入研究。