JPH04276724A - 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 - Google Patents
半導体微粒子分散ガラスの製造方法Info
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- JPH04276724A JPH04276724A JP3063970A JP6397091A JPH04276724A JP H04276724 A JPH04276724 A JP H04276724A JP 3063970 A JP3063970 A JP 3063970A JP 6397091 A JP6397091 A JP 6397091A JP H04276724 A JPH04276724 A JP H04276724A
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- glass
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は非線形光学効果を利用し
た光デバイス等の基礎をなす半導体微粒子分散ガラスの
製造方法に関するものである。
た光デバイス等の基礎をなす半導体微粒子分散ガラスの
製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、非線形光学材料は高速光スイッチ
、高調波発生素子などの光デバイスとしての用途が考え
られている。特にその中核をなす半導体微粒子や非線形
光学特性を有する有機化合物を用いた非線形光学材料に
ついては、より高性能な材料の開発あるいはより改良さ
れた材料の製造方法が注目されている。
、高調波発生素子などの光デバイスとしての用途が考え
られている。特にその中核をなす半導体微粒子や非線形
光学特性を有する有機化合物を用いた非線形光学材料に
ついては、より高性能な材料の開発あるいはより改良さ
れた材料の製造方法が注目されている。
【０００３】この分野における従来の技術としては、例
えばジャ−ナル オブ ノンクリスタライン ソ
リッド第１２２巻１０１ペ−ジ（Ｊ．Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓ
ｔ．Ｓｏｌｉｄｓ，Ｖｏｌ．１２２，１９９０）に記載
されているようなゾル−ゲル法によるＣｄＳ 含有シリ
カガラスの作成法がある。
えばジャ−ナル オブ ノンクリスタライン ソ
リッド第１２２巻１０１ペ−ジ（Ｊ．Ｎｏｎ−Ｃｒｙｓ
ｔ．Ｓｏｌｉｄｓ，Ｖｏｌ．１２２，１９９０）に記載
されているようなゾル−ゲル法によるＣｄＳ 含有シリ
カガラスの作成法がある。
【０００４】この方法はシリコンのアルコキシド（Ｓｉ
（ＯＣ２ Ｈ５ ）４ ）を加水分解した後、メタノ−
ルに溶解させたＣｄ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ・２Ｈ２
Ｏを加えて撹拌する。その後、水、エタノ−ル、アンモ
ニア水の混合溶液を加えて撹拌を続け、この溶液をシャ
−レに移行しゲル板を作成する。このゲル板を硫化水素
（Ｈ２ Ｓ）ガスを含んだ雰囲気中に置き、硫化反応に
よってＣｄＳ 含有ガラスを作成するものである。
（ＯＣ２ Ｈ５ ）４ ）を加水分解した後、メタノ−
ルに溶解させたＣｄ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ ・２Ｈ２
Ｏを加えて撹拌する。その後、水、エタノ−ル、アンモ
ニア水の混合溶液を加えて撹拌を続け、この溶液をシャ
−レに移行しゲル板を作成する。このゲル板を硫化水素
（Ｈ２ Ｓ）ガスを含んだ雰囲気中に置き、硫化反応に
よってＣｄＳ 含有ガラスを作成するものである。
【０００５】また、ジャ−ナル オブ オプティカ
ル ソサエティ オブ アメリカ第７３巻６４７
ペ−ジ（Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．，Ｖｏｌ．７３，
１９８３）に記載されているように、ＣｄＳＸ Ｓｅ１
−Ｘ をホウケイ酸ガラスに分散したカットオフフィル
タ−ガラスを非線形光学材料に用いるものがある。この
カットオフフィルタ−ガラスはＣｄＳＸＳｅ１−Ｘ と
をホウケイ酸ガラス材料を白金ルツボに入れ１０００℃
程度の温度で溶融し作製している。
ル ソサエティ オブ アメリカ第７３巻６４７
ペ−ジ（Ｊ．Ｏｐｔ．Ｓｏｃ．Ａｍ．，Ｖｏｌ．７３，
１９８３）に記載されているように、ＣｄＳＸ Ｓｅ１
−Ｘ をホウケイ酸ガラスに分散したカットオフフィル
タ−ガラスを非線形光学材料に用いるものがある。この
カットオフフィルタ−ガラスはＣｄＳＸＳｅ１−Ｘ と
をホウケイ酸ガラス材料を白金ルツボに入れ１０００℃
程度の温度で溶融し作製している。
【０００６】さらに、ジャ−ナル オブ アプライ
ド フィジックス 第６３巻９５７ペ−ジ（Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． ６３（３），９５７ １９８８）
に開示されているＣｄＳ 微粒子ド−プ薄膜ガラスがあ
る。
ド フィジックス 第６３巻９５７ペ−ジ（Ｊ．Ａ
ｐｐｌ．Ｐｈｙｓ． ６３（３），９５７ １９８８）
に開示されているＣｄＳ 微粒子ド−プ薄膜ガラスがあ
る。
【０００７】この薄膜ガラスはタ−ゲットにコ−ニング
社製“７０９５ガラス”（Ｂａ含有のホウケイ酸系ガラ
ス）とＣｄＳ とをタ−ゲットに用い高周波マグネトロ
ンスパッタリング法により、“７０９５ガラス”中にＣ
ｄＳ を２ 〜４ 重量％分散させたものである。
社製“７０９５ガラス”（Ｂａ含有のホウケイ酸系ガラ
ス）とＣｄＳ とをタ−ゲットに用い高周波マグネトロ
ンスパッタリング法により、“７０９５ガラス”中にＣ
ｄＳ を２ 〜４ 重量％分散させたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上記方法の半導体微粒
子分散ガラスの製造方法では、次のような課題がある。
子分散ガラスの製造方法では、次のような課題がある。
【０００９】イ）ゾルゲル法の場合： ゲル体を硫化
水素雰囲気中に置き硫化反応によってＣｄＳ 含有ガラ
スを作成するため、ゲル体が厚い場合にはゲル体内部に
まで均一にＣｄＳ を分散させることが困難であり、表
面と内部とでＣｄＳ の粒径が異なり十分な粒径の制御
ができない。
水素雰囲気中に置き硫化反応によってＣｄＳ 含有ガラ
スを作成するため、ゲル体が厚い場合にはゲル体内部に
まで均一にＣｄＳ を分散させることが困難であり、表
面と内部とでＣｄＳ の粒径が異なり十分な粒径の制御
ができない。
【００１０】ロ）カットオフフィルタ−ガラスの場合：
ＣｄＳＸ Ｓｅ１−Ｘ をホウケイ酸ガラスに２−
４ｗｔ％以上均一に分散させることが困難であり、また
１０００℃以上の高温で溶融しなければ作製できないた
め構成成分の一部が蒸発してしまい目的とする半導体の
組成が変化する等の問題がありガラス組成、半導体組成
の制御も極めて困難なものとなる。
ＣｄＳＸ Ｓｅ１−Ｘ をホウケイ酸ガラスに２−
４ｗｔ％以上均一に分散させることが困難であり、また
１０００℃以上の高温で溶融しなければ作製できないた
め構成成分の一部が蒸発してしまい目的とする半導体の
組成が変化する等の問題がありガラス組成、半導体組成
の制御も極めて困難なものとなる。
【００１１】ハ）スパッタリング法を用いた場合：
装置が高価であるとともにガラス薄膜の形成に時間かか
り、（特にスパッタリング速度の小さなＳｉＯ２ ガラ
スの形成の場合など、１μｍの厚みにするのに４−５時
間かかる。）厚膜を形成するのが困難である。
装置が高価であるとともにガラス薄膜の形成に時間かか
り、（特にスパッタリング速度の小さなＳｉＯ２ ガラ
スの形成の場合など、１μｍの厚みにするのに４−５時
間かかる。）厚膜を形成するのが困難である。
【００１２】本発明は、半導体微粒子を均一な細孔径と
大きな比表面積を有する多孔質ガラスに担持することに
より、簡便な方法でより容易に半導体微粒子を均一な粒
子径に分散することができ、より大きな３次の非線形光
学特性を有する半導体微粒子分散ガラスの製造方法を提
供することを目的とする。
大きな比表面積を有する多孔質ガラスに担持することに
より、簡便な方法でより容易に半導体微粒子を均一な粒
子径に分散することができ、より大きな３次の非線形光
学特性を有する半導体微粒子分散ガラスの製造方法を提
供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は次ぎの構成を有する。
に本発明は次ぎの構成を有する。
【００１４】（１）半導体または反応して半導体を形成
し得る化合物と、ガラス質となるゾルと、界面活性剤と
の混合溶液に多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラス
の細孔内に前記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに
保持したゾルをゲル化させ、熱処理することにより、前
記多孔質ガラスに前記半導体微粒子を分散担持させるこ
とを特徴とする半導体微粒子分散ガラスの製造方法。
し得る化合物と、ガラス質となるゾルと、界面活性剤と
の混合溶液に多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラス
の細孔内に前記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに
保持したゾルをゲル化させ、熱処理することにより、前
記多孔質ガラスに前記半導体微粒子を分散担持させるこ
とを特徴とする半導体微粒子分散ガラスの製造方法。
【００１５】（２）カドミウム、亜鉛、または鉛を溶解
させたガラス質となるゾルと界面活性剤との混合溶液に
多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの細孔内に前
記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保持したゾル
をゲル化させ、さらに硫化水素あるいは硫化セレンガス
と反応させることによりＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラスに分
散担持させることを特徴とする半導体微粒子分散ガラス
の製造方法。
させたガラス質となるゾルと界面活性剤との混合溶液に
多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの細孔内に前
記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保持したゾル
をゲル化させ、さらに硫化水素あるいは硫化セレンガス
と反応させることによりＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラスに分
散担持させることを特徴とする半導体微粒子分散ガラス
の製造方法。
【００１６】（３）カドミウム、亜鉛、または鉛を溶解
させた溶液と界面活性剤との混合溶液に多孔質ガラスを
浸漬し、前記多孔質ガラスに前記金属および／またはそ
の酸化物を担持し、さらに硫化水素あるいは硫化セレン
ガスと反応させることによりＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ
、ＺｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラス
に分散担持させることを特徴とする半導体微粒子分散ガ
ラスの製造方法。
させた溶液と界面活性剤との混合溶液に多孔質ガラスを
浸漬し、前記多孔質ガラスに前記金属および／またはそ
の酸化物を担持し、さらに硫化水素あるいは硫化セレン
ガスと反応させることによりＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ
、ＺｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラス
に分散担持させることを特徴とする半導体微粒子分散ガ
ラスの製造方法。
【００１７】（４）多孔質ガラスの平均細孔径が１０ｎ
ｍ以下である前記（１）、（２）または（３）のいずれ
かに記載の半導体微粒子分散ガラスの製造方法。
ｍ以下である前記（１）、（２）または（３）のいずれ
かに記載の半導体微粒子分散ガラスの製造方法。
【００１８】
【作用】本発明の第１の発明の半導体微粒子分散ガラス
の製造方法では、半導体または反応して半導体を形成し
得る化合物と、ガラス質となるゾルと、界面活性剤との
混合溶液に多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの
細孔内に前記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保
持したゾルをゲル化させ、熱処理することにより、前記
多孔質ガラスの細孔内に前記混合溶液が容易に浸透し、
迅速に高濃度に、均一にそして強固に半導体微粒子を分
散担持させることが可能となる。また、半導体微粒子の
周囲にゲルが介在するので、半導体微粒子同士が合体し
て粒子が粗大化するのをより防止しやすい。
の製造方法では、半導体または反応して半導体を形成し
得る化合物と、ガラス質となるゾルと、界面活性剤との
混合溶液に多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの
細孔内に前記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保
持したゾルをゲル化させ、熱処理することにより、前記
多孔質ガラスの細孔内に前記混合溶液が容易に浸透し、
迅速に高濃度に、均一にそして強固に半導体微粒子を分
散担持させることが可能となる。また、半導体微粒子の
周囲にゲルが介在するので、半導体微粒子同士が合体し
て粒子が粗大化するのをより防止しやすい。
【００１９】本発明の第２の発明の半導体微粒子分散ガ
ラスの製造方法では、カドミウム、亜鉛、または鉛を溶
解させたガラス質となるゾルと界面活性剤との混合溶液
に多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの細孔内に
前記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保持したゾ
ルをゲル化させ、さらに硫化水素あるいは硫化セレンガ
スと反応させることにより、前記多孔質ガラスの細孔内
に前記混合溶液が容易に浸透し、迅速に高濃度に、均一
にそして強固にＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、
ＰｂＳまたはＰｂＳｅからなる半導体微粒子を分散担持
させることが可能となる。また、析出する半導体微粒子
の周囲にゲルが介在するので、半導体微粒子同士が合体
して粒子が粗大化するのをより防止しやすい。
ラスの製造方法では、カドミウム、亜鉛、または鉛を溶
解させたガラス質となるゾルと界面活性剤との混合溶液
に多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの細孔内に
前記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保持したゾ
ルをゲル化させ、さらに硫化水素あるいは硫化セレンガ
スと反応させることにより、前記多孔質ガラスの細孔内
に前記混合溶液が容易に浸透し、迅速に高濃度に、均一
にそして強固にＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、
ＰｂＳまたはＰｂＳｅからなる半導体微粒子を分散担持
させることが可能となる。また、析出する半導体微粒子
の周囲にゲルが介在するので、半導体微粒子同士が合体
して粒子が粗大化するのをより防止しやすい。
【００２０】本発明の第３の発明の半導体微粒子分散ガ
ラスの製造方法では、カドミウム、亜鉛、または鉛を溶
解させた溶液と界面活性剤との混合溶液に多孔質ガラス
を浸漬し、前記多孔質ガラスに前記金属および／または
その酸化物を担持し、さらに硫化水素あるいは硫化セレ
ンガスと反応させる方法を採用するので、前記混合溶液
に前記多孔質ガラスを浸漬する際に、前記多孔質ガラス
の細孔内に前記混合溶液が容易に浸透し、迅速に高濃度
に、均一にそして強固にＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅからなる半導体微粒子を
分散担持させることが可能となる。
ラスの製造方法では、カドミウム、亜鉛、または鉛を溶
解させた溶液と界面活性剤との混合溶液に多孔質ガラス
を浸漬し、前記多孔質ガラスに前記金属および／または
その酸化物を担持し、さらに硫化水素あるいは硫化セレ
ンガスと反応させる方法を採用するので、前記混合溶液
に前記多孔質ガラスを浸漬する際に、前記多孔質ガラス
の細孔内に前記混合溶液が容易に浸透し、迅速に高濃度
に、均一にそして強固にＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅからなる半導体微粒子を
分散担持させることが可能となる。
【００２１】更に、多孔質ガラスの平均細孔径が１０ｎ
ｍ以下の多孔質ガラスを用いる本発明の好ましい態様に
よれば、半導体微粒子の粒子径を量子サイズ効果が現れ
る程度に小さくコントロールする事がより容易になり、
優れた非線形光学特性を有する半導体微粒子分散ガラス
の製造方法が提供できる。
ｍ以下の多孔質ガラスを用いる本発明の好ましい態様に
よれば、半導体微粒子の粒子径を量子サイズ効果が現れ
る程度に小さくコントロールする事がより容易になり、
優れた非線形光学特性を有する半導体微粒子分散ガラス
の製造方法が提供できる。
【００２２】
【実施例】本発明で担体として用いる多孔質ガラスは、
化学的に安定でありかつ光学的に広い波長範囲で透明な
ＳｉＯ２ ガラスが好ましい。
化学的に安定でありかつ光学的に広い波長範囲で透明な
ＳｉＯ２ ガラスが好ましい。
【００２３】多孔質ガラスの平均細孔径は半導体微粒子
の量子サイズ効果が見られる１０ｎｍ以下が好ましい。 平均細孔径１０ｎｍ以下の多孔質ガラスを用いることに
より、半導体微粒子の粒子径を量子サイズ効果が現れる
程度に小さくコントロールする事がより容易になり、好
ましい。
の量子サイズ効果が見られる１０ｎｍ以下が好ましい。 平均細孔径１０ｎｍ以下の多孔質ガラスを用いることに
より、半導体微粒子の粒子径を量子サイズ効果が現れる
程度に小さくコントロールする事がより容易になり、好
ましい。
【００２４】多孔質ガラスの平均細孔径の下限について
は特に制限するものではないが、析出させる半導体のボ
ーア半径以上であることが好ましく、通常０．５ｎｍ程
度である。
は特に制限するものではないが、析出させる半導体のボ
ーア半径以上であることが好ましく、通常０．５ｎｍ程
度である。
【００２５】本発明において半導体を用いる場合には、
分散させる半導体微粒子としては、非線形光学特性を発
揮し得る半導体を用いることが好ましく、例えば、Ｃｕ
Ｃｌ、ＣｕＢｒ、ＰｂＩ２ 、ＢｉＩ３ などの金属ハ
ロゲン化物、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＯ、ＺｎＳ、Ｚｎ
Ｓｅ、ＺｎＯなどのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体、ＧａＡ
ｓ、ＩｎＰなどのＩＩＩ −Ｖ族化合物半導体、ＰｂＳ
、ＰｂＳｅ等のＩＶ−ＶＩ族化合物半導体などが好まし
い例としてあげられる。
分散させる半導体微粒子としては、非線形光学特性を発
揮し得る半導体を用いることが好ましく、例えば、Ｃｕ
Ｃｌ、ＣｕＢｒ、ＰｂＩ２ 、ＢｉＩ３ などの金属ハ
ロゲン化物、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＯ、ＺｎＳ、Ｚｎ
Ｓｅ、ＺｎＯなどのＩＩ−ＶＩ族化合物半導体、ＧａＡ
ｓ、ＩｎＰなどのＩＩＩ −Ｖ族化合物半導体、ＰｂＳ
、ＰｂＳｅ等のＩＶ−ＶＩ族化合物半導体などが好まし
い例としてあげられる。
【００２６】この様に半導体自体を用いる場合には、ガ
ラス質となるゾルと混合溶液を形成するためには、半導
体を溶液にして用いる。これらの半導体を溶液にするに
は、半導体を溶解できる溶媒を用いるが、この溶媒は、
ゾルを完全に加水分解するようなものは、ゲル化が困難
となるので、半導体は溶解できるが、ゾルを完全に加水
分解しないような溶媒を選んで用いれば良く、通常比較
的稀薄な塩酸水溶液などが適用できる。
ラス質となるゾルと混合溶液を形成するためには、半導
体を溶液にして用いる。これらの半導体を溶液にするに
は、半導体を溶解できる溶媒を用いるが、この溶媒は、
ゾルを完全に加水分解するようなものは、ゲル化が困難
となるので、半導体は溶解できるが、ゾルを完全に加水
分解しないような溶媒を選んで用いれば良く、通常比較
的稀薄な塩酸水溶液などが適用できる。
【００２７】また、本発明において反応して半導体を形
成する化合物とは、上述したような半導体を構成するカ
チオン成分を含有する化合物とアニオン成分を含有する
化合物との組合わせなどで、これらが反応して半導体化
合物を形成できるものであれば良く、本発明においては
、通常これらと界面活性剤とをゾル溶液中に添加するこ
とにより、ゾル溶液中でこれらのカチオン成分とアニオ
ン成分が反応して半導体化合物を形成するものである。 通常これらの各成分は、それぞれアルコール溶液や、水
溶液の形にして用いられる。
成する化合物とは、上述したような半導体を構成するカ
チオン成分を含有する化合物とアニオン成分を含有する
化合物との組合わせなどで、これらが反応して半導体化
合物を形成できるものであれば良く、本発明においては
、通常これらと界面活性剤とをゾル溶液中に添加するこ
とにより、ゾル溶液中でこれらのカチオン成分とアニオ
ン成分が反応して半導体化合物を形成するものである。 通常これらの各成分は、それぞれアルコール溶液や、水
溶液の形にして用いられる。
【００２８】上述の反応して半導体を形成する化合物に
ついてより具体的に説明すると、例えば、代表的にＣｄ
Ｓ 、ＺｎＳ 、ＰｂＳ などの例について説明すると
、カチオン成分を含有する化合物としてはカドミウム化
合物として、例えばＣｄＣｌ２ 、ＣｄＣＯ３ 、Ｃｄ
（ＮＯ３ ）２ 、Ｃｄ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 、Ｃｄ
（ＨＣＯＯ）２ 等、亜鉛化合物としては、例えばＺｎ
Ｃｌ２ 、Ｚｎ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 等、また鉛化合
物としては、例えばＰｂＣｌ２ 、ＰｂＣＯ３ 、Ｐｂ
（ＮＯ３ ）２ 、Ｐｂ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 等をア
ルコ−ルに溶解させて調整する。
ついてより具体的に説明すると、例えば、代表的にＣｄ
Ｓ 、ＺｎＳ 、ＰｂＳ などの例について説明すると
、カチオン成分を含有する化合物としてはカドミウム化
合物として、例えばＣｄＣｌ２ 、ＣｄＣＯ３ 、Ｃｄ
（ＮＯ３ ）２ 、Ｃｄ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 、Ｃｄ
（ＨＣＯＯ）２ 等、亜鉛化合物としては、例えばＺｎ
Ｃｌ２ 、Ｚｎ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 等、また鉛化合
物としては、例えばＰｂＣｌ２ 、ＰｂＣＯ３ 、Ｐｂ
（ＮＯ３ ）２ 、Ｐｂ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 等をア
ルコ−ルに溶解させて調整する。
【００２９】さらにアニオン成分となるイオウを含有し
た化合物としては、例えばＮａＳＨ、（ＮＨ４ ）２
Ｓ、ＳＣ（ＮＨ２ ）２ 等をアルコ−ルに溶解させて
調整することができる。
た化合物としては、例えばＮａＳＨ、（ＮＨ４ ）２
Ｓ、ＳＣ（ＮＨ２ ）２ 等をアルコ−ルに溶解させて
調整することができる。
【００３０】また、本発明においてカドミウム、亜鉛、
または鉛を溶解させた溶液とは、溶液中にカドミウム、
亜鉛、または鉛のイオンが存在する溶液であればよく、
かかる溶液の成分として用いられるカドミウム化合物の
具体例としては、例えばＣｄＣｌ２ 、ＣｄＣＯ３ 、
Ｃｄ（ＮＯ３ ）２ 、Ｃｄ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 、
Ｃｄ（ＨＣＯＯ）２ 等があげられ、また、亜鉛化合物
の具体例としては、例えばＺｎＣｌ２ 、Ｚｎ（ＣＨ３
ＣＯＯ）２ 等が、また鉛化合物の具体例としては、
例えばＰｂＣｌ２ 、ＰｂＣＯ３ 、Ｐｂ（ＮＯ３ ）
２ 、Ｐｂ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 等があげられ、通常
これらの化合物を水あるいはアルコ−ルに溶解させて溶
液を調整する。
または鉛を溶解させた溶液とは、溶液中にカドミウム、
亜鉛、または鉛のイオンが存在する溶液であればよく、
かかる溶液の成分として用いられるカドミウム化合物の
具体例としては、例えばＣｄＣｌ２ 、ＣｄＣＯ３ 、
Ｃｄ（ＮＯ３ ）２ 、Ｃｄ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 、
Ｃｄ（ＨＣＯＯ）２ 等があげられ、また、亜鉛化合物
の具体例としては、例えばＺｎＣｌ２ 、Ｚｎ（ＣＨ３
ＣＯＯ）２ 等が、また鉛化合物の具体例としては、
例えばＰｂＣｌ２ 、ＰｂＣＯ３ 、Ｐｂ（ＮＯ３ ）
２ 、Ｐｂ（ＣＨ３ ＣＯＯ）２ 等があげられ、通常
これらの化合物を水あるいはアルコ−ルに溶解させて溶
液を調整する。
【００３１】アルコールとしては低級アルコールが好ま
しく、メタノール、エタノール等が好ましい。
しく、メタノール、エタノール等が好ましい。
【００３２】この溶液を用いる場合は、第３の発明に示
したように、界面活性剤との混合溶液として調整したり
、あるいは、第２の発明に示したように、界面活性剤並
びに前述のガラス質となるゾル溶液と混合溶液の形にし
て用いられる。
したように、界面活性剤との混合溶液として調整したり
、あるいは、第２の発明に示したように、界面活性剤並
びに前述のガラス質となるゾル溶液と混合溶液の形にし
て用いられる。
【００３３】また、ゾルとなる溶液としてはゲル化して
ガラス質となる溶液であり、特に好ましくはＳｉＯ２
となるような溶液を用いることが好ましく、代表的な例
を挙げると、Ｓｉ（ＯＣ２ Ｈ５ ）４ などのシリコ
ンのアルコキシド類をＣ２ Ｈ５ ＯＨなどの低級アル
コール類、Ｈ２ ＯおよびＨＣｌの混合溶液に加えて、
部分的に加水分解したものが用いられ、これに前述した
半導体の溶液または反応して半導体を形成し得る化合物
の溶液並びに界面活性剤、あるいは、本発明の第２の発
明の場合には、カドミウム、亜鉛、または鉛の化合物の
アルコール溶液などと界面活性剤とを添加して調整する
ことができる。
ガラス質となる溶液であり、特に好ましくはＳｉＯ２
となるような溶液を用いることが好ましく、代表的な例
を挙げると、Ｓｉ（ＯＣ２ Ｈ５ ）４ などのシリコ
ンのアルコキシド類をＣ２ Ｈ５ ＯＨなどの低級アル
コール類、Ｈ２ ＯおよびＨＣｌの混合溶液に加えて、
部分的に加水分解したものが用いられ、これに前述した
半導体の溶液または反応して半導体を形成し得る化合物
の溶液並びに界面活性剤、あるいは、本発明の第２の発
明の場合には、カドミウム、亜鉛、または鉛の化合物の
アルコール溶液などと界面活性剤とを添加して調整する
ことができる。
【００３４】これらのゾルのゲル化は、前記ゾルを多孔
質ガラスの細孔内に導入した後ゲル化させるが、ゲル化
は真空乾燥で行ってもよいし、室温下で放置して水分を
蒸発させた後、例えば６０〜８０℃で長時間放置するな
どの方法などが採用できる。
質ガラスの細孔内に導入した後ゲル化させるが、ゲル化
は真空乾燥で行ってもよいし、室温下で放置して水分を
蒸発させた後、例えば６０〜８０℃で長時間放置するな
どの方法などが採用できる。
【００３５】本発明の第１の発明における上記ゲル化後
に行われる熱処理は、通常６０〜５００℃で１分〜１０
時間程度である。
に行われる熱処理は、通常６０〜５００℃で１分〜１０
時間程度である。
【００３６】また、本発明の第２の発明において、前述
のようにして調整したカドミウム、亜鉛、または鉛を溶
解させたゾルと界面活性剤との混合溶液を保持させた多
孔質ガラスは、用いたカドミウム、亜鉛、または鉛化合
物の種類によっても異なるが、通常３００〜６００℃で
１０分〜１０時間程度加熱処理することによって、多孔
質ガラスの細孔内に前記金属および／またはその酸化物
を担持した形になる。本発明の第３の発明の如くゾルを
用いない場合でも、同様な加熱処理条件が採用できる。
のようにして調整したカドミウム、亜鉛、または鉛を溶
解させたゾルと界面活性剤との混合溶液を保持させた多
孔質ガラスは、用いたカドミウム、亜鉛、または鉛化合
物の種類によっても異なるが、通常３００〜６００℃で
１０分〜１０時間程度加熱処理することによって、多孔
質ガラスの細孔内に前記金属および／またはその酸化物
を担持した形になる。本発明の第３の発明の如くゾルを
用いない場合でも、同様な加熱処理条件が採用できる。
【００３７】次いでこれらに更に硫化水素あるいは硫化
セレンガスを反応させてＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラスに析
出させ担持させるが、この反応は前記ガスの雰囲気中で
、通常、室温〜５００℃で１分〜２時間程度反応させる
方法が採用できる。
セレンガスを反応させてＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、Ｚ
ｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラスに析
出させ担持させるが、この反応は前記ガスの雰囲気中で
、通常、室温〜５００℃で１分〜２時間程度反応させる
方法が採用できる。
【００３８】本発明で用いる界面活性剤としては、前記
混合溶液の他の成分に悪影響を与えず、多孔質ガラスの
細孔内に前記混合溶液が浸透する作用を促進できるもの
であれば特に制限はない。
混合溶液の他の成分に悪影響を与えず、多孔質ガラスの
細孔内に前記混合溶液が浸透する作用を促進できるもの
であれば特に制限はない。
【００３９】ポリオキシエチレンアルキルエ−テル等の
非イオン界面活性剤やアルキルトリメチルアミノ酢酸等
の両性界面活性剤が特に好ましく、濃度は１ｗｔ％以下
が好ましい。界面活性剤の濃度の下限については特に制
限するものではないが通常０．０５ｗｔ以上である。
非イオン界面活性剤やアルキルトリメチルアミノ酢酸等
の両性界面活性剤が特に好ましく、濃度は１ｗｔ％以下
が好ましい。界面活性剤の濃度の下限については特に制
限するものではないが通常０．０５ｗｔ以上である。
【００４０】以下本発明の具体的実施例について説明す
る。
る。
【００４１】実施例１
厚さ０．５ｍｍ の多孔質ガラス（平均細孔径４ｎｍ、
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）（以下多孔質ガラスをＰＶ
Ｇと略称する。）に以下に示す方法によりＣｄＳ 微粒
子を分散担持させた。
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）（以下多孔質ガラスをＰＶ
Ｇと略称する。）に以下に示す方法によりＣｄＳ 微粒
子を分散担持させた。
【００４２】１．０ｍｏｌ％Ｃｄ（ＮＯ３ ）２ とＳ
Ｃ（ＮＨ２ ）２ と０．３ｗｔ％ポリオキシエチレン
アルキルエ−テルとを溶解した表１に示した組成のＣｄ
化合物ととＳ化合物とを分散したＳｉＯ２ となるゾル
を調製した。
Ｃ（ＮＨ２ ）２ と０．３ｗｔ％ポリオキシエチレン
アルキルエ−テルとを溶解した表１に示した組成のＣｄ
化合物ととＳ化合物とを分散したＳｉＯ２ となるゾル
を調製した。
【００４３】このゾルに多孔質ガラスを室温で３０分間
浸漬、真空乾燥後、空気中４００ ℃の温度で１時間加
熱してＣｄＳ を担持する（ＣｄＳ／ＰＶＧ） 。得ら
れたＣｄＳ／ＰＶＧ のＣｄＳ の粒径は３ 〜３．５
ｎｍ 、ＣｄＳ の担持量は９ｗｔ％であった。
浸漬、真空乾燥後、空気中４００ ℃の温度で１時間加
熱してＣｄＳ を担持する（ＣｄＳ／ＰＶＧ） 。得ら
れたＣｄＳ／ＰＶＧ のＣｄＳ の粒径は３ 〜３．５
ｎｍ 、ＣｄＳ の担持量は９ｗｔ％であった。
【００４４】このＣｄＳ／ＰＶＧ の吸収スペクトルか
ら求めたバンドギャップはバルクＣｄＳ のバンドギャ
ップと比べ０．８５ｅＶブルーシフトが見られＣｄＳ
が量子ドットとなっていることが示唆される。
ら求めたバンドギャップはバルクＣｄＳ のバンドギャ
ップと比べ０．８５ｅＶブルーシフトが見られＣｄＳ
が量子ドットとなっていることが示唆される。
【００４５】（比較例）実施例１においてポリオキシエ
チレンアルキルエ−テルを用いず３０分間室温で多孔質
ガラスにＣｄＳ を担持した試料は、試料によってばら
つきが見られ、ブル−シフト量にも試料によって０．３
５〜０．８ｅＶ とばらつきが見られた。
チレンアルキルエ−テルを用いず３０分間室温で多孔質
ガラスにＣｄＳ を担持した試料は、試料によってばら
つきが見られ、ブル−シフト量にも試料によって０．３
５〜０．８ｅＶ とばらつきが見られた。
【００４６】これは、界面活性剤が存在しないと、３０
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＣｄＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＣｄＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
【００４７】
【表１】
実施例２
厚さ０．５ｍｍ の多孔質ガラス（平均細孔径４ｎｍ、
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＣ
ｄＳ 微粒子を分散担持させた。
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＣ
ｄＳ 微粒子を分散担持させた。
【００４８】１）１．０ｍｏｌ％Ｃｄ（ＮＯ３ ）２
と０．２ｗｔ％のポリオキシエチレンアルキルエ−テル
とを溶解した実施例１の表１に示した組成のＣｄ化合物
を分散したＳｉＯ２ となるゾルを調製した。このゾル
に多孔質ガラスを室温で３０分間浸漬、真空乾燥後、空
気中４００ ℃の温度で１時間加熱してＣｄおよびその
酸化物を担持する。
と０．２ｗｔ％のポリオキシエチレンアルキルエ−テル
とを溶解した実施例１の表１に示した組成のＣｄ化合物
を分散したＳｉＯ２ となるゾルを調製した。このゾル
に多孔質ガラスを室温で３０分間浸漬、真空乾燥後、空
気中４００ ℃の温度で１時間加熱してＣｄおよびその
酸化物を担持する。
【００４９】２）上記多孔質ガラスを硫化水素雰囲気中
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＣｄＳ を担持した多
孔質ガラス（ＣｄＳ／ＰＶＧ） を作製する。得られた
ＣｄＳ／ＰＶＧ 中のＣｄＳ の粒径は３ 〜３．５ｎ
ｍ 、ＣｄＳ の担持量は９ｗｔ％であった。このＣｄ
Ｓ／ＰＶＧ の吸収スペクトルから求めたバンドギャッ
プはバルクＣｄＳ のバンドギャップと比べ０．８５ｅ
Ｖブルーシフトが見られＣｄＳが量子ドットとなってい
ることが示唆される。
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＣｄＳ を担持した多
孔質ガラス（ＣｄＳ／ＰＶＧ） を作製する。得られた
ＣｄＳ／ＰＶＧ 中のＣｄＳ の粒径は３ 〜３．５ｎ
ｍ 、ＣｄＳ の担持量は９ｗｔ％であった。このＣｄ
Ｓ／ＰＶＧ の吸収スペクトルから求めたバンドギャッ
プはバルクＣｄＳ のバンドギャップと比べ０．８５ｅ
Ｖブルーシフトが見られＣｄＳが量子ドットとなってい
ることが示唆される。
【００５０】上記工程において硫化水素の代わりにセレ
ン化水素を用いるとＣｄＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＣｄＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
ン化水素を用いるとＣｄＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＣｄＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
【００５１】（比較例）実施例２においてポリオキシエ
チレンアルキルエ−テルを用いず３０分間大気圧下室温
で多孔質ガラスにＣｄを担持したものは試料によっては
十分内部にまでＣｄが担持することができないものも見
られ、硫化水素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させ
ても、試料によってＣｄＳ の担持が不均一になり、ブ
ル−シフト量も試料によって０．３０〜０．８ｅＶ と
ばらつきが見られた。
チレンアルキルエ−テルを用いず３０分間大気圧下室温
で多孔質ガラスにＣｄを担持したものは試料によっては
十分内部にまでＣｄが担持することができないものも見
られ、硫化水素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させ
ても、試料によってＣｄＳ の担持が不均一になり、ブ
ル−シフト量も試料によって０．３０〜０．８ｅＶ と
ばらつきが見られた。
【００５２】これは、界面活性剤が存在しないと、３０
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＣｄＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＣｄＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
【００５３】実施例３
厚さ０．５ｍｍ の多孔質ガラス（平均細孔径４ｎｍ、
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＣ
ｄＳ 微粒子を分散担持させた。
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＣ
ｄＳ 微粒子を分散担持させた。
【００５４】１）１．０ｍｏｌ％Ｃｄ（ＮＯ３ ）２
と０．２ｗｔ％のアルキルトリメチルアミノ酢酸とを溶
解した水溶液に多孔質ガラスを室温で３０分間浸漬、真
空乾燥後、空気中４００℃の温度で１時間加熱してＣｄ
およびその酸化物を担持する。
と０．２ｗｔ％のアルキルトリメチルアミノ酢酸とを溶
解した水溶液に多孔質ガラスを室温で３０分間浸漬、真
空乾燥後、空気中４００℃の温度で１時間加熱してＣｄ
およびその酸化物を担持する。
【００５５】２）上記多孔質ガラスを硫化水素雰囲気中
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＣｄＳ を担持した多
孔質ガラス（ＣｄＳ／ＰＶＧ） を作製する。得られた
ＣｄＳ／ＰＶＧ のＣｄＳ の粒径は３〜４ｎｍ 、Ｃ
ｄＳ の担持量は９ｗｔ％であった。このＣｄＳ／ＰＶ
Ｇ の吸収スペクトルから求めたバンドギャップはバル
クＣｄＳ のバンドギャップと比べ０．８５ｅＶブルー
シフトが見られＣｄＳ が量子ドットとなっていること
が示唆される。
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＣｄＳ を担持した多
孔質ガラス（ＣｄＳ／ＰＶＧ） を作製する。得られた
ＣｄＳ／ＰＶＧ のＣｄＳ の粒径は３〜４ｎｍ 、Ｃ
ｄＳ の担持量は９ｗｔ％であった。このＣｄＳ／ＰＶ
Ｇ の吸収スペクトルから求めたバンドギャップはバル
クＣｄＳ のバンドギャップと比べ０．８５ｅＶブルー
シフトが見られＣｄＳ が量子ドットとなっていること
が示唆される。
【００５６】上記工程において硫化水素の代わりにセレ
ン化水素を用いるとＣｄＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＣｄＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
ン化水素を用いるとＣｄＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＣｄＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
【００５７】（比較例）実施例３においてアルキルトリ
メチルアミノ酢酸を用いず３０分間大気圧下室温で多孔
質ガラスにＣｄを担持したものは試料によっては十分内
部にまでＣｄが担持することができないものも見られ、
硫化水素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させても、
試料によってＣｄＳ の担持が不均一になり、ブル−シ
フト量も試料によって０．３０〜０．８ｅＶ とばらつ
きが見られた。
メチルアミノ酢酸を用いず３０分間大気圧下室温で多孔
質ガラスにＣｄを担持したものは試料によっては十分内
部にまでＣｄが担持することができないものも見られ、
硫化水素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させても、
試料によってＣｄＳ の担持が不均一になり、ブル−シ
フト量も試料によって０．３０〜０．８ｅＶ とばらつ
きが見られた。
【００５８】これは、界面活性剤が存在しないと、３０
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＣｄＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＣｄＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
【００５９】実施例４
厚さ０．５ｍｍ の多孔質ガラス（平均細孔径４ｎｍ、
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＺ
ｎＳ 微粒子を分散担持させた。
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＺ
ｎＳ 微粒子を分散担持させた。
【００６０】１）１．０ｍｏｌ％Ｚｎ（ＣＨ３ ＣＯＯ
）２ と０．２ｗｔ％のアルキルトリメチルアミノ酢酸
とを溶解した水溶液に多孔質ガラスを室温で３０分間浸
漬、真空乾燥後、空気中４００ ℃の温度で１時間加熱
してＺｎおよびその酸化物を担持する。
）２ と０．２ｗｔ％のアルキルトリメチルアミノ酢酸
とを溶解した水溶液に多孔質ガラスを室温で３０分間浸
漬、真空乾燥後、空気中４００ ℃の温度で１時間加熱
してＺｎおよびその酸化物を担持する。
【００６１】２）上記多孔質ガラスを硫化水素雰囲気中
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＺｎＳ を担持した多
孔質ガラス（ＺｎＳ／ＰＶＧ） を作製する。得られた
ＺｎＳ／ＰＶＧ 中のＺｎＳ の粒径は３ 〜４ｎｍ
、ＺｎＳ の担持量は９ｗｔ％であった。このＺｎＳ／
ＰＶＧ の吸収スペクトルから求めたバンドギャップは
バルクＺｎＳ のバンドギャップと比べ０．８５ｅＶブ
ルーシフトが見られＺｎＳ が量子ドットとなっている
ことが示唆される。
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＺｎＳ を担持した多
孔質ガラス（ＺｎＳ／ＰＶＧ） を作製する。得られた
ＺｎＳ／ＰＶＧ 中のＺｎＳ の粒径は３ 〜４ｎｍ
、ＺｎＳ の担持量は９ｗｔ％であった。このＺｎＳ／
ＰＶＧ の吸収スペクトルから求めたバンドギャップは
バルクＺｎＳ のバンドギャップと比べ０．８５ｅＶブ
ルーシフトが見られＺｎＳ が量子ドットとなっている
ことが示唆される。
【００６２】上記工程において硫化水素の代わりにセレ
ン化水素を用いるとＺｎＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＺｎＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
ン化水素を用いるとＺｎＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＺｎＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
【００６３】（比較例）実施例４においてアルキルトリ
メチルアミノ酢酸を用いず３０分間室温で多孔質ガラス
にＺｎを担持したものは、試料によっては十分内部にま
でＺｎが担持することができないものも見られ、硫化水
素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させても、試料に
よってＺｎＳ の担持が不均一になり、ブル−シフト量
も試料によって０．３０〜０．８ｅＶとばらつきが見ら
れた。
メチルアミノ酢酸を用いず３０分間室温で多孔質ガラス
にＺｎを担持したものは、試料によっては十分内部にま
でＺｎが担持することができないものも見られ、硫化水
素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させても、試料に
よってＺｎＳ の担持が不均一になり、ブル−シフト量
も試料によって０．３０〜０．８ｅＶとばらつきが見ら
れた。
【００６４】これは、界面活性剤が存在しないと、３０
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＺｎＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＺｎＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
【００６５】実施例５
厚さ０．５ｍｍ の多孔質ガラス（平均細孔径４ｎｍ、
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＰ
ｂＳ 微粒子を分散担持させた。１）１．０ｍｏｌ％Ｐ
ｂ（ＮＯ３ ）２ と０．２ｗｔ％のアルキルトリメチ
ルアミノ酢酸とを溶解した水溶液に多孔質ガラスを室温
で３０分間浸漬、真空乾燥後、空気中４００ ℃の温度
で１時間加熱してＰｂおよびその酸化物を担持する。
比表面積２００ｍ２ ／ｇ）に以下に示す方法によりＰ
ｂＳ 微粒子を分散担持させた。１）１．０ｍｏｌ％Ｐ
ｂ（ＮＯ３ ）２ と０．２ｗｔ％のアルキルトリメチ
ルアミノ酢酸とを溶解した水溶液に多孔質ガラスを室温
で３０分間浸漬、真空乾燥後、空気中４００ ℃の温度
で１時間加熱してＰｂおよびその酸化物を担持する。
【００６６】２）上記多孔質ガラスを硫化水素雰囲気中
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＺｎＳ を担持した多
孔質ガラス（ＰｂＳ／ＰＶＧ） を作製する。
１５０ ℃で１０分間反応させ、ＺｎＳ を担持した多
孔質ガラス（ＰｂＳ／ＰＶＧ） を作製する。
【００６７】得られたＰｂＳ／ＰＶＧ 中のＰｂＳ の
粒径は３ 〜４ｎｍ 、ＰｂＳ の担持量は９ｗｔ％で
あった。このＰｂＳ／ＰＶＧ の吸収スペクトルから求
めたバンドギャップはバルクＰｂＳ のバンドギャップ
と比べ０．８ｅＶ ブルーシフトが見られＰｂＳ が量
子ドットとなっていることが示唆される。
粒径は３ 〜４ｎｍ 、ＰｂＳ の担持量は９ｗｔ％で
あった。このＰｂＳ／ＰＶＧ の吸収スペクトルから求
めたバンドギャップはバルクＰｂＳ のバンドギャップ
と比べ０．８ｅＶ ブルーシフトが見られＰｂＳ が量
子ドットとなっていることが示唆される。
【００６８】上記工程において硫化水素の代わりにセレ
ン化水素を用いるとＰｂＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＰｂＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
ン化水素を用いるとＰｂＳｅ／ＰＶＧが合成できこの試
料においてもＰｂＳｅの量子サイズ効果が確認できた。
【００６９】（比較例）実施例５においてアルキルトリ
メチルアミノ酢酸を用いず３０分間室温で多孔質ガラス
にＰｂを担持したものは、試料によっては十分内部にま
でＰｂが担持することができないものも見られ、硫化水
素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させても、試料に
よってＰｂＳ の担持が不均一になり、ブル−シフト量
も試料によって０．３０〜０．８ｅＶとばらつきが見ら
れた。
メチルアミノ酢酸を用いず３０分間室温で多孔質ガラス
にＰｂを担持したものは、試料によっては十分内部にま
でＰｂが担持することができないものも見られ、硫化水
素雰囲気中１５０ ℃で１０分間反応させても、試料に
よってＰｂＳ の担持が不均一になり、ブル−シフト量
も試料によって０．３０〜０．８ｅＶとばらつきが見ら
れた。
【００７０】これは、界面活性剤が存在しないと、３０
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＰｂＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
分間の浸漬時間では、多孔質ガラスの細孔内部まで十分
に溶液が浸透しないものもあり、ＰｂＳ の担持が不均
一になる試料も含まれるためと推定され、より長時間の
浸漬時間が必要になる。
【００７１】実施例６
実施例１に示した薄膜を用いて光双安定素子を作製した
。
。
【００７２】この素子に波長３８０ｎｍ のレ−ザ光を
スポット径５μｍで入射し、入射光の強度と出射光の強
度の関係を室温（２５℃）にて測定したところ双安定特
性を示した。
スポット径５μｍで入射し、入射光の強度と出射光の強
度の関係を室温（２５℃）にて測定したところ双安定特
性を示した。
【００７３】
【発明の効果】本発明の半導体微粒子分散ガラスの製造
方法によれば、多孔質ガラスの細孔内に前記混合溶液が
容易に浸透し、迅速に高濃度に、均一にそして強固に半
導体微粒子を分散担持させることが可能となる。また、
ガラス質となるゾルを用いた場合には半導体微粒子の周
囲にゲルが介在するので、半導体微粒子同士が合体して
粒子が粗大化するのをより防止しやすい半導体微粒子分
散ガラスの製造方法が提供できる。
方法によれば、多孔質ガラスの細孔内に前記混合溶液が
容易に浸透し、迅速に高濃度に、均一にそして強固に半
導体微粒子を分散担持させることが可能となる。また、
ガラス質となるゾルを用いた場合には半導体微粒子の周
囲にゲルが介在するので、半導体微粒子同士が合体して
粒子が粗大化するのをより防止しやすい半導体微粒子分
散ガラスの製造方法が提供できる。
【００７４】更に、多孔質ガラスの平均細孔径が１０ｎ
ｍ以下の多孔質ガラスを用いる本発明の好ましい態様に
よれば、半導体微粒子の粒子径を量子サイズ効果が現れ
る程度に小さくコントロールする事がより容易になり、
優れた非線形光学特性を有する半導体微粒子分散ガラス
の製造方法が提供できる。
ｍ以下の多孔質ガラスを用いる本発明の好ましい態様に
よれば、半導体微粒子の粒子径を量子サイズ効果が現れ
る程度に小さくコントロールする事がより容易になり、
優れた非線形光学特性を有する半導体微粒子分散ガラス
の製造方法が提供できる。
Claims (4)
- 【請求項１】 半導体または反応して半導体を形成し
得る化合物と、ガラス質となるゾルと、界面活性剤との
混合溶液に多孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの
細孔内に前記混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保
持したゾルをゲル化させ、熱処理することにより、前記
多孔質ガラスに前記半導体微粒子を分散担持させること
を特徴とする半導体微粒子分散ガラスの製造方法。 - 【請求項２】 カドミウム、亜鉛、または鉛を溶解さ
せたガラス質となるゾルと界面活性剤との混合溶液に多
孔質ガラスを浸漬し、前記多孔質ガラスの細孔内に前記
混合溶液を保持し、前記多孔質ガラスに保持したゾルを
ゲル化させ、さらに硫化水素あるいは硫化セレンガスと
反応させることによりＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、Ｚｎ
Ｓｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラスに分散
担持させることを特徴とする半導体微粒子分散ガラスの
製造方法。 - 【請求項３】 カドミウム、亜鉛、または鉛を溶解さ
せた溶液と界面活性剤との混合溶液に多孔質ガラスを浸
漬し、前記多孔質ガラスに前記金属および／またはその
酸化物を担持し、さらに硫化水素あるいは硫化セレンガ
スと反応させることによりＣｄＳ、ＣｄＳｅ，ＺｎＳ、
ＺｎＳｅ、ＰｂＳまたはＰｂＳｅを前記多孔質ガラスに
分散担持させることを特徴とする半導体微粒子分散ガラ
スの製造方法。 - 【請求項４】 多孔質ガラスの平均細孔径が１０ｎｍ
以下である請求項１、２または３のいずれかに記載の半
導体微粒子分散ガラスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063970A JPH04276724A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3063970A JPH04276724A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04276724A true JPH04276724A (ja) | 1992-10-01 |
Family
ID=13244661
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3063970A Pending JPH04276724A (ja) | 1991-03-04 | 1991-03-04 | 半導体微粒子分散ガラスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04276724A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013525243A (ja) * | 2010-04-22 | 2013-06-20 | オーシャンズ キング ライティング サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッド | 量子ドット・ガラス複合発光材料及びその製造方法 |
| WO2013099382A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 株式会社村田製作所 | 機能性材料の製造方法および電子部品 |
-
1991
- 1991-03-04 JP JP3063970A patent/JPH04276724A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013525243A (ja) * | 2010-04-22 | 2013-06-20 | オーシャンズ キング ライティング サイエンスアンドテクノロジー カンパニー リミテッド | 量子ドット・ガラス複合発光材料及びその製造方法 |
| WO2013099382A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | 株式会社村田製作所 | 機能性材料の製造方法および電子部品 |
| JPWO2013099382A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2015-04-30 | 株式会社村田製作所 | 機能性材料の製造方法および電子部品 |
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