量子ドット（QDs）とSU-8フォトレジストの界面相溶性問題に対し、本研究ではチオプロピオン酸（MPA）交換およびグリシジルメタクリレート（GMA）開環エステル化の二段階表面修飾戦略を提案し、量子ドット表面に重合可能な二重結合を導入してGMA-MPA-QDsを得た。FTIR、XPS、ICP-OESなどの多次元的なキャラクタリゼーションにより、表面官能基がOAからMPA、さらにGMAへと変遷し、Zn-Sコア骨格の完全性が確認された。動力学解析では、高分子鎖導入による表面微環境撹乱によりPLQYがわずかに低下したものの、保持率は86.8％に達した。修飾後のGMA-MPA-QDsは、SU-8フォトレジスト中の量子ドットの微米スケール凝集問題を効果的に解決し、複合樹脂は90日間放置しても均一で透明、沈降がなかった。さらに、本複合系は優れた熱消光耐性を示し、標準フォトリソグラフィプロセスと互換性があり、鮮明なエッジと均一な蛍光を有するパターン化構造の作製に成功し、量子ドットの高精度フォトリソグラフィ応用の素材・工程基盤を築いた。

量子ドット;表面修飾;リガンド交換;グリシジルメタクリレート;SU-8フォトレジスト