量子ドット技術の最前線

総　論　量子ドットの発展
〈荒川　泰彦〉
1．はじめに
2．量子ドット前史〜金属微粒子，量子井戸，量子細線〜
3．量子ドット〜 3 次元量子ヘテロ構造〜
4．エピタキシャル量子ドットの発展とレーザへの展開
5．ナノ微粒子・コロイド量子ドット〜もう1 つの量子ドットの系譜〜
6．量子ドット黎明期における2 つの系譜の出発点
7．むすび


第1編　基礎編
第１章　作製技術
第1 節　分子線エピタキシー（MBE）法による量子ドットの作製技術
〈山口　浩一／海津　利行〉
1．はじめに
2．量子ドットのSK モード成長
3．量子ドットの高均一化
4．量子ドットの高密度化
5．量子ドットの面内超高密度化
6．おわりに
第2 節　液滴エピタキシー法による量子ドットの作製技術
〈間野　高明／大竹　晃浩〉
1．はじめに
2．GaAs/AlGaAs 格子整合系量子ドットの自己形成
3．AlGaAs/GaAs（111）A 上のGaAs 量子ドット形成
4．おわりに
第3 節　ナノワイヤ量子ドットの作製技術
〈舘林　潤／荒川　泰彦〉
1．はじめに
2．InGaAs/GaAs ナノワイヤ量子ドットの作製技術と光学・構造特性
3．ナノワイヤ量子ドットを活用した応用例
4．おわりに
第4 節　コロイダル量子ドットの作製技術
〈上松　太郎／亀山　達矢／鳥本　司〉
1．はじめに
2．ガラス中の量子ドット
3．水溶液中の量子ドット
4．高沸点溶媒中の量子ドット合成
5．コア/シェル量子ドット
第5 節　ゲート制御半導体量子ドットの開発
〈大岩　顕〉
1．はじめに
2．ゲート制御半導体量子ドットの基礎
3．ゲート制御半導体量子ドットの作製方法
4．おわりに

第２章　物性制御
第1 節　ゲート制御型シリコン量子ドットの作製技術
〈小寺　哲夫〉
1．はじめに
2．スピン量子ビットの動作原理
3．スピン量子ビット向けのゲート型Si 量子ドットの構造と作製プロセス
4．おわりに
第2 節　量子ドットにおける光子偏光から電子スピンへの量子状態転写
〈深井　利央／藤田　高史〉
1．はじめに
2．量子状態転写の原理
3．実　験
4．展　望
第3 節　量子ドット超格子における電子状態結合の次元制御技術
〈榎本　航之／金　大貴／夫　勇進〉
1．はじめに
2．QD の空間的・電子状態的1D 連結制御
3．おわりに
第4 節　量子ドットを用いた微小電流の発生とその精密計測技術
〈中村　秀司〉
1．はじめに
2．動的に形成される量子ドットとその電子輸送特性
3．量子ドットを流れる微小電流の精密計測
4．おわりに

第３章　コロイダル量子ドットの発展と信頼性・安全性の向上
第1 節　次世代ディスプレイ向け量子ドットへの電荷注入の効率化
〈立間　徹／イ　スンヒョク〉
1．量子ドットと次世代ディスプレイ
2．量子ドットディスプレイの種類
3．量子ドットのリガンドとリガンドエンジニアリング
4．溶液中でのリガンド交換
5．非極性溶媒中でのリガンド交換
6．基板上でのリガンド交換
7．SILAR 法による量子ドット層の作製
第2 節　液相化学合成した多元半導体量子ドットの光機能
〈亀山　達矢／上松　太郎／鳥本　司〉
1．はじめに
2．I-III-VI 半導体量子ドットのエネルギーギャップと電子エネルギー構造の制御
3．I-III-VI 半導体量子ドットにおける発光の波長制御と増強
4．I-III-VI 半導体量子ドットの発光先鋭化
5．合成後の処理による量子ドットの均質性向上
6．おわりに

第４章　量子ドットの高性能化，高効率化，信頼性向上
第1 節　高効率発光するシリコン量子ドットの開発―合成・光物性・塗布型LED―
〈齋藤　健一〉
1．はじめに
2．シリコン量子ドットの優位性
3．コロイダルシリコン量子ドットの合成法
4．簡便な高効率発光するシリコン量子ドットの合成・構造・光物性
5．塗布法によるSiQD LED の製造
6．おわりに
第2 節　量子情報技術への応用を目的としたPbS 量子ドットへのシリカコーティング
〈向井　剛輝〉
1．シリカコート量子ドットの量子情報技術への適用
2．PbS QD へのシリカコーティングと発光特性の変化
3．シェルサイズ拡大のための逆ミセルサイズの制御
4．TEOS の熱分解を用いたQD 表面の保護
5．まとめ
第3 節　単一コロイド量子ドットにおける電気伝導の評価
〈柴田　憲治〉
1．はじめに
2．単一コロイド量子ドットトランジスタの作製
3．単一コロイド量子ドットの電気伝導特性
4．おわりに


第2編　応用編
第１章　ディスプレイ
第1 節　量子ドットを利用したLCD，OLED，LED ディスプレイへの応用
〈菰田　卓哉〉
1．はじめに
2．量子ドットの種類
3．QD のディスプレイへの応用例
4．おわりに
第2 節　高性能赤色ペロブスカイト量子ドットLED の開発
〈江部　日南子〉
1．研究背景
2．CsPbI3 量子ドットの合成と粒径制御
3．CsPbI3 量子ドットの表面欠陥パッシベーション
4．CsPbI3 量子ドット間のエネルギー移動
第3 節　次世代ディスプレイ用カドミウムフリー量子ドット蛍光体の合成法開発と量産技術確立
〈宮永　昭治〉
1．はじめに
2．ディスプレイ用量子ドットには何が求められているか
3．コロイダルQD およびその合成方法と量産化
4．QD ディスプレイ
5．QD ディスプレイを実現するための課題と解決策

第２章　太陽電池
第1 節　量子ドット太陽電池の原理とその実現技術
〈岡田　至崇〉
1．はじめに
2．量子ドットを用いた中間バンド太陽電池
3．おわりに
第2 節　硫化鉛量子ドット太陽電池による高変換効率
〈劉　東／史　国鉦／丁　超／沈　青〉
1．はじめに
2．PbS CQDs 太陽電池の発展過程
3．PbS CQDs 太陽電池の作製プロセス
4．おわりに

第３章　レーザと単一光子源
第1 節　半導体量子ドットレーザの基盤技術と実用化開発
〈菅原　充／武政　敬三／西　研一／大西　裕〉
1．はじめに
2．自己形成InAs 量子ドットウェハの量産製造技術
3．量子ドットレーザの量産と光通信市場への展開
4．光配線用シリコンハイブリッド量子ドットレーザ
5．おわりに
第2 節　シリコン基板上量子ドットレーザの集積技術
〈權　晋寛〉
1．はじめに
2．集積技術の概要と課題
3．おわりに
第3 節　1550 nm 帯量子ドットレーザの開発
〈赤羽　浩一〉
1．はじめに
2．ひずみ補償技術を用いたInAs 量子ドットの高密度化
3．量子ドットモードロックレーザの開発
4．おわりに

第４章　量子光源
第1 節　量子ドット単一光子源とは
〈黒田　隆／間野　高明〉
1．はじめに
2．単一光子を発生させる方策
3．量子ドットからの単一光子発生
4．実用を目指した取り組み
5．量子もつれ光子源
6．まとめと今後の展望
第2 節　発光効率を高める量子ドットの開発
〈肥後　昭男〉
1．III-V 族量子ドットとIII-N 量子ドット
2．III-N 量子ドットの作製手法
3．量子構造による発光効率向上
4．まとめ
第3 節　ペロブスカイト量子ドットを用いた円偏光の発生技術
〈今井　喜胤〉
1．外部磁場誘起円偏光発光
2．ペロブスカイト量子ドットからの円偏光発光
3．ペロブスカイト量子ドットからの円偏光電界発光
4．まとめ

第５章　量子ビット
第1 節　量子ビットの基礎と量子コンピュータの開発
〈宇津木　健〉
1．はじめに
2．ゲート型半導体量子ドットによる量子ビット
3．シリコン量子ドットの大規模化の現状と課題
4．シリコン量子コンピュータシステム開発の現状と課題
5．おわりに
第2 節　グラフェンにおける高速量子ビット読み出し手法の開発
〈大塚　朋廣〉
1．はじめに
2．高周波測定に向けたデバイス構造の改良
3．高周波反射測定
4．高周波反射測定による量子ドット測定
5．おわりに
第3 節　二重ラッチング機構による高精度単一電子スピン読み出し
〈木山　治樹〉
1．はじめに
2．二重ラッチング機構による単一電子スピン読み出しの原理
3．二重ラッチング機構による単一電子スピン読み出しの実証実験
4．二重ラッチング機構によるスピン読み出しのゲート電圧パルス最適化
5．おわりに

第６章　生体応用
第1 節　量子ドットによるパーキンソン病の病態変化の可視化技術
〈今村　行雄〉
1．はじめに
2．生命科学・医療分野における量子ドット技術応用の進歩の概要
3．パーキンソン病の病態変化の可視化
4．今後の課題と展望
5．おわりに
第2 節　低毒性量子ドットによる移植幹細胞イメージング技術
〈山田　翔太／湯川　博／馬場　嘉信〉
1．はじめに
2．多元素系量子ドットの開発
3．幹細胞移植治療の課題と量子ドット蛍光イメージングが果たす役割
4．量子ドットの幹細胞標識方法
5．量子ドット標識による移植幹細胞生体内蛍光イメージング
6．おわりに
第3 節　カーボン量子ドットを利用したナノ温度計の開発
〈外間　進悟／白矢　昂汰〉
1．はじめに
2．合成法
3．吸収・発光の性質
4．温度計測
5．生体計測応用におけるカーボン量子ドット
6．おわりに