広島大学は，シリコン（Si）の量子ドットを発光体とする青白色LEDの開発に，世界で初めて成功した（ニュースリリース）。

Siは，パソコン・車・携帯電話をはじめ，電気を動力源とする多くの電化製品に使用されている。また，太陽電池や光検出器などの光電変換素子としても実用化されているが，発光素子は実用化されていなかった。その理由は，バルクSiの電子構造による。すなわち，発光強度が弱く発光波長は肉眼で見えない赤外線であることによる。

その一方，量子ドットは粒子サイズを変えることで発光波長を制御できる。また量子ドットは無機半導体を材料とし，高耐久な次世代発光体としても注目されている。近年，カドミウム系量子ドットは一部のTVで蛍光体として導入されはじめ，またII-VI族，III-V族などの化合物半導体は，ハイブリッドLEDの光源として，ここ数年精力的に研究されている。

研究グループは，2009年に三原色で発光するSiナノ粒子の製法を報告。その後，白色で発光するSi量子ドット分散溶液の作製にも成功している。

今回，Si量子ドットは液相パルスレーザアブレーション法で製造した。Si量子ドットは，透過型電子顕微鏡，動的光散乱，フォトルミネッセンススペクトル，赤外吸収スペクトル，X線光電子分光測定により，構造と物性の評価を行なった。

ハイブリッドLEDは，ITO透明電極付きガラスを洗浄し，そこに導電性高分子であるPEDOT:PSS溶液（ホール注入層），導電性高分子Poly-TPD溶液（ホール輸送層），Si量子ドット溶液を，それぞれ順番に塗布・乾燥して成膜した。その後，Alq3（電子注入層），アルミ電極を蒸着し，作製した。

作製したLEDの発光は白色または青白色。LEDの厚さは0.5mm程で，電極以外は透明な面発光型となっている。発光面積は2mm角で，市販されている一般的なLED素子の発光面積（0.3mm角）と比較して40倍以上大きい。ELスペクトルは可視領域（400-600nm）で広く発光している。この発光強度は，類似の先行研究より350倍程強いという。

研究グループは現在，複数の方法でSi量子ドットならびにLEDの作製を行なっている。今後は，更に高強度・高効率であるSi量子ドットとハイブリッドLEDを開発すると共に，高強度・高効率化に必要な構造・物性についても研究してゆくとしている。

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