SPMによる導電性高分子の荷電状態と選択的電解重合に関する研究

利用SPM研究导电聚合物的电荷态和选择性电聚合

• 批准号: 07225216
• 负责人: 金藤 敬一
• 金额: $ 0.9万
• 依托单位: Kyushu Institute of Technology
• 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: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07225216/
• 关键词: 導電性高分子; 走査型トンネル顕微鏡; 電解重合; 局所電解重合; トンネル効果; ポリピロール; ポリアニリン

導電性高分子は電解重合により、陽極板上に全面を被う薄膜として成長する。もし、作用電極の極く近傍に対向電極として先端が鋭利な探針を近づけて、電解重合を行えば極微少のスポット形成、および、重合過程で探針を移動することによって極細の線引きを行うことをこの研究の目的とした。この技術は、ミクロな活性電極の作成や極微試料の電極付け、更には、半導体表面の選択的局所領域の電解酸化や超LSI微細加工技術に応用できる。ここでは、鋭い探針を対向電極に用いて作用電極基板上にポリアニリン、ポリピロールの電解重合により点や線を描いた例について報告する。0.1MHBF_4、0.01Mアニリン水溶液中で探針とWE間の距離(電極ギャップ)が5μm、定電流1μAで5秒間電解重合をして得れたポリアニリンのスポット径は約30μmであった。しかし、チップ先端では水素ガスの発生によて、あまり良好なスポットは再現性よくできなかった。ポリピロールの選択的電解重合では、10μmのギャップ間隔で、定電流3μAを5秒間通電して、約100μmのスポットが得られた。スポットの径は探針とのギャップが狭いほど、また、注入電荷量が少ないほど小さい径が得られた。スポット重合中に探針を走引することにより、線引きできることも分かった。探針を対向電極に用いて、局所電解重合がどの程度のスポットでできるかかどうか、簡単なモデルで計算を行った。その結果スポット径は探針と基板との距離の約4倍程度の大きさになることが分かった。実際得れたスポット径はそれと同程度か大きいものであった。

The conductive polymer <s:1> electrolytically overlaps によ, and the に on the anode plate is fully を grown する by the う film と て て て. も し function, electrode の く nearly alongside に polices to electrode と し て apex が sharp な probe を nearly づ け て, electrolytic line overlap を え slightly less ば の ス ポ ッ ト formation, お よ び, overlap process で probe を mobile す る こ と に よ っ て very fine の line lead き を line う こ と を こ purpose の の study と し た. こ の は technology, ミ ク ロ の な activity electrodes made や minimal sample pay け の electrode, more に は, semiconductor surface の sentaku bureau area の electrolytic acidification や super に LSI microfabrication techniques 応 with で き る. こ こ で は, sharp い probe を polices to electrode に い て role electrode substrate に ポ リ ア ニ リ ン, ポ リ ピ ロ ー ル の electrolytic overlap に よ り point や line を tracing い た example に つ い て report す る. MHBF_4, 0.01 0.1 M ア ニ リ ン で probe in aqueous solution と の distance between WE (electrode ギ ャ ッ プ) が 5 microns, rated current 1 mu A で 5 seconds between electrolytic overlap を し て have れ た ポ リ ア ニ リ ン の ス ポ ッ about 30 microns diameter ト は で あ っ た. し か し, チ ッ プ apex で は water element ガ ス の 発 raw に よ て, あ ま り good な ス ポ ッ ト は reproducibility よ く で き な か っ た. ポ リ ピ ロ ー ル の sentaku of electrolytic overlap で は, 10 microns の ギ ャ ッ プ interval で, constant current 3 mu A を 5 seconds between electricity し て, about 100 microns の ス ポ ッ ト が must ら れ た. は ス ポ ッ ト の diameter probe と の ギ ャ ッ プ が narrow い ほ ど, ま た, injection charge less が な い ほ ど small さ が い diameter must ら れ た. ス ポ ッ ト overlap in に probe を go lead す る こ と に よ り, line guide き で き る こ と も points か っ た. Probe を polices to electrode に い て, bureau electrolytic overlap が ど の degree の ス ポ ッ ト で で き る か か ど う か, Jane 単 な モ デ ル で count を っ た. The そ <s:1> result shows that the スポット diameter <s:1> probe と substrate と is about four times larger than the <s:1> さになる とが とが とが とが った. In reality, the れたスポット diameter れたスポット それと is of the same degree れたスポット greater than the れたスポット れたスポット <s:1> であった であった.

项目成果

K.Kaneto et al.: "Evolution of Absorption Spectra of C_<60> film in Solid Electrolyte・・・" Solid State Commun.96. 259-264 (1995)

K.Kaneto 等人：“固体电解质中 C_<60> 膜的吸收光谱的演变……”Solid State Commun.96 (1995)。

K.Kaneto et.al.: "Response of Chemonochanical Deformdtion in Polyanilure" Japanses J.Applied Physics. 84. L837-L840 (1995)

K.Kaneto 等人：“聚苯胺中化学机械变形的响应”日本应用物理学杂志。

K.Kaneto: "Transport Mechanism in Evaporated C_<60> film evalinated・・・" Japanses Journal of Applied Physics. 35. 190-194 (1996)

K.Kaneto：“评估了蒸发 C_<60> 薄膜中的传输机制...”《日本应用物理学杂志》35. 190-194 (1996)。

金藤敬一他: "導電性高分子を用いたケモメカニカルアクチュエータ" 信学技報. OME-34. 31-36 (1995)

Keiichi Kaneto 等人：“使用导电聚合物的化学机械致动器”OME-34 (1995)。

W.Takashima,K.Kaneto: "Electrochemomechanical Deformation of Polyaniline film" Japanese Journal of Applied Plupics. 34. 3786-3789 (1995)

W.Takashima，K.Kaneto：“聚苯胺薄膜的电化学机械变形”日本应用化学杂志。