主要成果
田中貴金属工業と名古屋大学の鳥本研究室による共同研究で、近赤外光に感度を持つ非鉛（Pb-free）の量子ドット材料「Ag-S-Te」が開発されました。田中貴金属工業が実施した性能評価では、この新材料を光検出層に組み込んだ簡易的な光センサにおいて、波長1,200–1,700 nmの短波長赤外（SWIR）光に対し、最大18.4%の外部量子効率（EQE）を記録しました。
技術・詳細
開発されたAg-S-Te化合物半導体量子ドット材料の最大の特徴は、製造工程において真空プロセスを必要とせず、大面積生産に適した印刷プロセスによる堆積が可能である点です。検出対象となる1,200–1,700 nmの波長帯域は、屋外での使用において太陽光によるノイズや悪天候の影響を受けにくいため、高精度なセンシングを実現できます。また、この波長帯の光は眼への安全性が高く、生体組織や物質を透過しやすいという特性を持っています。
背景・業界の文脈
現在、3Dセンシング、スマートフォンの顔認証、産業用検査カメラ、車載LiDAR、バイオセンシングなどの分野で赤外線センシング技術が活用されています。従来、これらの用途には高い感度で最大1,700 nmまでの赤外光を検出できるInGaAs（インジウムガリウム砒素）が主に使用されてきました。しかし、InGaAsは真空プロセスを含む製造工程が複雑であり、量産時の歩留まりやコストに課題がありました。また、AIデータセンター向けの次世代高速通信半導体やペロブスカイト太陽電池、スマートフォンディスプレイなどの先端分野でインジウムの需要が急増していることも背景にあります。
低コストな代替案として、印刷プロセスで製造可能なPbS（硫化鉛）量子ドット材料が存在しますが、こちらはRoHS指令で規制されている鉛を含んでいることが大きな障壁となっていました。
今後の展望
今回の非鉛量子ドット材料の開発により、これまでコストや環境規制（鉛制限）によって導入が制限されていた幅広い分野での高性能赤外線センサの実用化が見込まれます。具体的には、スマートフォンの顔認証などの3Dセンシングをはじめ、車載LiDAR、産業用検査カメラ、バイオセンシングといったコンシューマーエレクトロニクスから産業機器に至るまで、適用範囲の拡大が期待されます。なお、本成果は2026年11月1日から6日に沖縄で開催される「Okinawa Colloids 2026」、および12月16日から18日に開催される「nano tech 2026」にて発表される予定です。
毎週の技術動向レポートを無料でお届け
各分野の分析レポートを読む価値があるかどうか一目で判断できるインフォグラフィックをメールで受け取れます。
📢 メールマガジンに無料登録（週刊・技術動向レポート）
ご登録いただくと、Troy-Technical から週刊で技術動向レポート（メールマガジン）をお届けします。
- 取得したメールアドレス・選択分野は配信目的にのみ使用します。
- 第三者へ提供することはありません。
- 配信はいつでも解除できます（各メール下部のリンクから）。
詳しくはプライバシーポリシーをご覧ください。
登録は1分・いつでも解除できます
