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トップ > 技術情報 > 無機・元素分析 >  発光ダイオード(LED)中のレアメタル分析
レアメタル・レアアースのスクリーニング分析・精密分析  
■はじめに
  省エネ照明器具として近年急速に普及が進む発光ダイオード(LED)は、ガリウム(Ga)やインジウム(In)などのレアメタルを用いた半導体で出来ています(表1)。

  主な原料であるGaは産出国が限られているため、資源確保が国家的課題となっており、使用済み製品をレアメタル資源として活用できないか、調査が進められています。
 そこで今回は、LED中のGaをはじめとするレアメタルを、ICP質量分析法で測定した結果を報告します。

  表1 LED材料の例
材料 ピーク波長(nm)
InGaN 450
ZnCdSe 489
ZnTeSe 512
GaP 555
AlGaInP 570
InGaN 590
AlGaAs 660
GaP(Zn-O) 700
GaAs(Si) 980 赤外
InGaAsP 1300
■分析方法
 レアメタルの分析では、多くの無機元素を同時に精密定量できる、ICP発光分光分析装置およびICP質量分析装置を、濃度によって使い分けています。
 溶液化の方法としては、できるだけ多くの元素を回収するために、酸分解とアルカリ融解を併用しています(図1)

            図1 LEDの溶液化方法
■分析結果
 市販LED製品(図2)のレアメタル分析結果を表2に示します。半導体材料以外の部分を含むため、GaやInの他、Au、Yなどが多量に検出されました。

表2 LED製品のレアメタル分析結果
元素 製品
含有量
(μg/g)
元素 製品
含有量
(μg/g)
元素 製品
含有量
(μg/g)
Sc <1 Pd 46 Dy <1
V 40 Ag 2000 Ho <1
Cr 19 Cd <1 Er <1
Mn <1 In 2.0 Tm <1
Co <1 Sb <1 Yb <1
Ni <1 La 22 Lu <1
Cu 290 Ce 130 Ta <1
Ga 1200 Pr 6.9 W 12
Sr 22 Nd 21 Pt 11
Y 3700 Sm <1 Au 7600
Zr <1 Eu <1 Pb 6.6
Nb <1 Gd 380 As 11
Mo 2.2 Tb <1 - -
図2 市販LED製品の一例