金属原子を単分子層以下吸着させたメゾスコピック半導体電極の創製

创建吸附有少于单分子层金属原子的介观半导体电极

• 批准号: 06226261
• 负责人: 小林 健吉郎
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-06226261/
• 关键词: メゾスコピック金属; 表面準位; 半導体電極; 金属クラスター; 等温過渡容量法

TiO2単結晶の表面に多孔状のSiO2薄膜をスパッタリング法により堆積させ、この穴の中に金属を電気メッキにより堆積させてメゾスコピック状態の金属クラスターを作成した。原子間力顕微鏡(AFM)で観測された500nm-500nm範囲のSiO2薄膜の表面には多くの孔が存在していることが確認される。この電極では水素発生に対するカソード電流が観測されことより穴を介してTiO2表面は直接電解質溶液に接していることが確認される。鉄を-0.5Vで電気メッキさせた電極のG/ωの周波数依存性において、鉄の堆積により新しくピークが発生しており、そのピーク周波数は電極電位の増大と共に低い周波数にシフトしている。このことは、このピークが表面(界面)準位によることを意味しており、ピーク値が状態密度に比例している。鉄吸着によってえられた準位の状態密度分布から、SiO2が存在しない系では状態密度の値はかなり大きくなっており、鉄吸着量の増大とともにより深いところに状態密度のピークが移動し、またその分布もかなり鋭い。これに対してSiO上では全体の状態数は低いものの、分布はかなりブロードになっている。これはSiO2の穴の面積が少ないため吸着総量は減少したものの1つの穴における鉄のクラスタの大きさは増大し、よりバルク的な性質を持ったものと解釈される。TiO2電極表面に銅を吸着させた場合、等温過渡容量(ICTS)スペクトルではOsより長い時間領域に銅吸着に起因する表面準位の信号が現れた。銅の表面準位のエネルギー(TiO2の伝導帯の底を基準にした場合)は鉄と比較してより深いところに位置している。

The porous SiO2 thin film on the surface of TiO2 crystals is prepared by the method of deposition and formation of the metal in the hole. Atomic Force Microscopy (AFM) measurements confirm the existence of multiple pores on the surface of SiO2 films in the 500nm-500nm range. The electrode is connected to the electrolyte solution directly. Fe ~(3 +)-0.5V electric potential difference between the electrode G/ω cycle number dependence, iron accumulation caused by the occurrence of new, high cycle number electrode potential increase, low cycle number dependence. This means that the surface (interface) level is proportional to the state density. The density of state distribution of iron adsorption level, SiO2 existence, SiO2 existence, SiO2 existence, The number of states on the SiO is low, and the distribution is low. The area of the SiO2 hole decreases, the adsorption amount decreases, the iron hole increases, and the properties of the SiO2 hole remain unchanged. When copper is adsorbed on the surface of TiO2 electrode, the isothermal transition capacity (ICTS) is selected and the signal of surface alignment caused by copper adsorption in long time domain is displayed. Copper surface alignment (TiO2 conduction band bottom reference) compared to iron depth and position

项目成果

Kenkichiro Kobayashi: "Photoinduced charge fransfer of Cu-doped ZnO film" J.Materials Science Lett.13. 103-104 (1994)

Kenkichiro Kobayashi：“Cu 掺杂 ZnO 薄膜的光致电荷转移”J.Materials Science Lett.13。

Shigenori Matsushima: "Tem observation of Cu porficles dispersed in sputtered SiO_2 film" J.Ceramic Soc.Jpn. 102. 299-300 (1994)

Shigenori Matsushima：“溅射SiO_2薄膜中分散的Cu颗粒的TEM观察”J.Ceramic Soc.Jpn。

Kenkichiro Kobayashi: "Field-assisted photo chramism of ZnO film doped with fransition metal ions" Proc.Japan-U.S,Workshop on fun ctional front in advanced ceramics. 177-180 (1994)

Kenkichiro Kobayashi：“掺杂过渡金属离子的 ZnO 薄膜的场辅助光致变色”Proc.Japan-U.S.，先进陶瓷功能前沿研讨会。

Kenkichiro Kobayashi: "Detection of bulk fraps at T:D_2/H_2O interface by isorhermal fransiont capacitonce spectroscopy" Denki Kagaku. 62. 538-539 (1994)

Kenkichiro Kobayashi：“通过等温瞬态电容光谱检测 T:D_2/H_2O 界面处的块状碎片”Denki Kagaku。

Shigenori Matsushima: "Microstructure and NO_2 sensing properties of Fe_2O_3 thin films" J.Ceramic Soc.Jpn. 102. 185-188 (1994)

Shigenori Matsushima：“Fe_2O_3 薄膜的微观结构和 NO_2 传感特性”J.Ceramic Soc.Jpn。