カドミウム硫化物（CdS）量子ドットは、古典的なⅡ-Ⅵ族半導体発光材料として、高い量子効率、調整可能な発光スペクトルなど優れた光学特性により広く注目されている。しかし、その固有のバンドエッジ放射発光メカニズムはストークスシフトが小さく、自己吸収が深刻である。また、高い比表面積に起因する特有の表面欠陥が非放射性再結合を引き起こしやすく、高性能光電子デバイスや生体センシングへの応用を著しく制限している。これらの固有性能のボトルネックを突破するために、遷移金属イオン（Mn²⁺、Cu⁺/Cu²⁺、Ag⁺、Co²⁺など）をCdS格子にドープして改質することが、現在この核となる課題を解決する有効な手段となっている。ドーピングは中間エネルギーレベルを導入して励起子再結合経路を変化させ、上記の欠陥を効果的に緩和するだけでなく、材料に長い発光寿命、大きなストークスシフト、優れた磁気的および光触媒特性を付与する。本稿は近年の遷移金属ドープCdS量子ドットの研究進展を体系的に概説する。まず、CdS基質中の異なるドープイオンの発光メカニズムとキャリア超高速動力学について深く解説し、次にドーピング位置および表面コーティングが発光効率に与える調整戦略をまとめる。最後に、白色LED、蛍光センシング、光検出、および光触媒分野での最新の応用進展を体系的に整理し、カドミウムフリー化の課題と今後の展望について論じる。

カドミウム硫化物量子ドット;遷移金属ドープ;発光メカニズム;蛍光センシング;光電子デバイス