導電性高分子末端への電気化学的ナノ電極接続法の開発

电化学纳米电极与导电聚合物末端连接方法的发展

• 批准号: 19651041
• 负责人: 坂口 浩司
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Ehime University (2008)Shizuoka University (2007)
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19651041/
• 关键词: ナノ材料; 自己組織化; 表面・界面物性; ナノコンタクト; 電気化学; 表面化学; 分子ワイヤ; 分子エレクトロニクス

本研究では、はじめに単一分子レベルで制御した二次元表面結晶、及びその積層構造を電気化学エピタキシャル重合により構築し、ヨウ素で表面修飾した金単結晶基板に導電性高分子(ポリチオフェン)の大面積・完全結晶を作成する。次に作成した二次元表面結晶や高配向結晶を載せた金単結晶基板に電子線描画法、電気化学エッチング法、真空蒸着法などにより導電性高分子に電極を接続する新しい方法論を開発することを目的とする。本年度は、分子ワイヤーに電極を接続する二種類の手法を検討した。(1)電気化学エピタキシャル重合法を用いて、ヨウ素-金電極上に単一分子レベルで重合させた分子ワイヤーの表面二次元結晶を、接着性高分子を介して表面酸化シリコン基板(絶縁性基板)に転写し、金の真空蒸着により分子ワイヤーへの電極接続を行った。ギャップ間隔が10μmとマクロながら、FETを作製し、大きな移動度を得ることができた。(2)電子ビームリソグラフィーとナノプリント法を用いて、30nm間隔のナノギャップ電極を作製する新しい手法を開発した。SOGレジストを塗布したシリコン基板に電子ビームリソグラフィーにより30nmギャップのモールドを作製した後、その上に金剥離層としてクロムを数nm蒸着した後、電極材料である金を50nm厚ほど蒸着した。これをポリエチレンテレフタレート(PET)基板上に圧着転写し、30nm間隔のナノギャップ電極を精度良く作製する新しい方法を開発した。電子ビームリソグラフィーの条件を変えて、30-110nmの間隔のナノギャップ電極を作製することに成功した。

This study で は, は じ め に 単 a molecular レ ベ ル で suppression し た surface crystallization, and the secondary yuan び そ の laminated structure を electric chemical エ 気 ピ タ キ シ ャ ル overlap に よ り constructing し, ヨ で ウ element surface modification し た gold 単 crystal substrate に conductive polymer (ポ リ チ オ フ ェ ン) の large area, a fully crystalline を made す る. Time に made し た secondary yuan high surface crystallization や match to crystal を load せ た gold 単 crystal substrate に electronic line drawing, electric chemical エ 気 ッ チ ン グ, vacuum steamed な ど に よ り conductivity polymer に electrode を meet 続 す る new し い methodology を open 発 す る こ と を purpose と す る. This year, two types of を検 methods, namely を検 and molecular ワ ヤ ヤ に に electrode を and 続する, are used to discuss を検 た. (1) electric chemical エ 気 ピ タ キ シ ャ を ル superposition method with い て, ヨ ウ element - gold electrode に 単 a molecular レ ベ ル で overlap さ せ た molecular ワ イ ヤ ー secondary yuan crystallization を の surface, then macromolecule を interface し て surface acidification シ リ コ ン substrate (never try substrate) に planning write し, gold の vacuum steaming the に よ り molecular ワ イ ヤ ー へ の electrode after 続 を line っ た. ギ ャ ッ プ が 10 microns と マ ク ロ な が ら, FET を し, big き な を mobile degrees have る こ と が で き た. (2) electronic ビ ー ム リ ソ グ ラ フ ィ ー と ナ ノ プ リ ン を ト method with い て, 30 nm intervals の ナ ノ ギ ャ ッ プ electrode を cropping す る new し い gimmick を open 発 し た. SOG レ ジ ス ト を coated し た シ リ コ ン substrate に electronic ビ ー ム リ ソ グ ラ フ ィ ー に よ り 30 nm ギ ャ ッ プ の モ ー ル ド を cropping し た, そ の に gold peel layer と し て ク ロ ム を several nm steamed し た, electrode material after で あ る gold を 50 nm thick ほ ど steamed し た. こ れ を ポ リ エ チ レ ン テ レ フ タ レ ー ト (PET) substrate に 圧 planning write し, 30 nm intervals の ナ ノ ギ ャ ッ プ electrode good く を precision cropping す る new し い method を open 発 し た. Electronic ビ ー ム リ ソ グ ラ フ ィ ー を の conditions - え て, 30-110 nm の interval の ナ ノ ギ ャ ッ プ electrode を cropping す る こ と に successful し た.

项目成果

電気化学エピクキシャル重合により形成した分子細線の構造と機能

电化学外延聚合形成的分子线的结构与功能

• 发表时间: 2009
• 作者: J. Taniguchil;S. Ide;N. Unno;H. Sakaguchi;坂口浩司
• 通讯作者: 坂口浩司

Electrochemical Epitaxial Polymerization of conjugated-Polymer Wires

共轭聚合物线的电化学外延聚合

• 发表时间: 2008
• 作者: J. Taniguchil;S. Ide;N. Unno;H. Sakaguchi;坂口浩司;H. Sakaguchi;H. Sakaguchi;H. Sakaguchi
• 通讯作者: H. Sakaguchi

Electrochemical epitaxial polymerization of single-molecular wires

• DOI: 10.1038/nmat1176
• 发表时间: 2004-08-01
• 期刊: NATURE MATERIALS
• 影响因子: 41.2
• 作者: Sakaguchi, H;Matsumura, H;Gong, H
• 通讯作者: Gong, H

単-分子ワイヤー

单分子线

• 发表时间: 2007
• 期刊: 高分子 56
• 作者: Keita Sagegami;Akira Hiraishi;and Hirowki Futamata;坂口 浩司
• 通讯作者: 坂口 浩司

Nanoprint Lithography of Metal Nano-patterns on Plastic Films

塑料薄膜上金属纳米图案的纳米印刷光刻

• 发表时间: 2008
• 作者: J. Taniguchi;S. Ide;N. Unno;H. Sakaguchi
• 通讯作者: H. Sakaguchi