高分子超薄膜の表面ダイナミクスと表面機能特性の二次元制御

超薄膜聚合物表面动力学和表面功能特性的二维控制

• 批准号: 14045258
• 负责人: 高原 淳
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Kyushu 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: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-14045258/
• 关键词: 有機シラン単分子膜; 原子間力顕微鏡; 水平力顕微鏡; 気相化学吸着; 局所光分解; パターン化; 摩擦の異方性; 濡れの異方性; 化学吸着; 微粒子; 液滴

膜形成物質として結晶性、表面自由エネルギーの異なる、n-オクタデシルトリエトキシシラン(OTES、CH_3(CH_2)_<17>Si(OEt)_3)、[2-パーフルオロヘキシル]エチルトリエトキシシラン(FHETES、CF_3(CF_2)_5CH_2CH_2Si(OEt)_3)及び(2-アミノエチル)-3-アミノプロピルメチルジメトキシシラン(AEAPDMS、NH_2(CH_2)_2NH(CH_2)_3SiMe(OMe)_2)を用いた。基板としてはSi基板を用いた。有機シラン単分子膜は化学吸着により調製し、波長172nmの真空紫外光を用いた局所光分解と化学吸着による単分子膜形成に基づきパターン化を行った。三成分系パターン化有機シラン単分子膜の表面構造をXPS測定、原子間力顕微鏡(AFM)観察、及び水平力顕微鏡(LFM)測定に基づき評価した。OTES/FHETES/AEAPDMSパターン化単分子膜のAFM及びLFM観察より、それぞれ格子状にパターン化された単分子膜の形成が確認された。ラインの幅は、フォトマスクのライン幅と良い一致を示した。LFMにより評価される水平力の値は、AEAPDMS、FHETES、OTESの順に低下した。ライン状にパターン化されたFHETS/SiOH表面に形成した液滴はラインに平行方向と垂直方向に異方性を示した。またFHETS/SiOH表面のSiOH領域にはFHETESの撥油性のためにオイルがSi-OH領域に濡れ拡がった。一方、ライン状にパターン化された単分子膜表面ではラインに平行方向が、その垂直方向に比べて低い摩擦力を示した。

The film formation properties, crystallization properties and surface properties are selected from the group consisting of: (1) heteromorphism,(2) heteromorphism (OTES, CH3 (CH2) <17>Si(OEt) 3),(2) heteromorphism (FHETES, CF3 (CF2) 5CH2CH2Si (OEt) 3) and (2) heteromorphism (AEPDMS, NH2 (CH2) 2NH (CH2) 3SiMe (OMe) 2). substrate Organic molecular film chemisorption modulation, wavelength 172nm vacuum ultraviolet light in the middle of the decomposition and chemisorption of molecular film formation in the base layer XPS, AFM, and LFM measurements were used to evaluate the surface structure of the three-component organic film. AFM and LFM observations of OTES/FHETES/AEATDS for the formation of single molecular films in lattice form were confirmed. The amplitude of the film is consistent with that of the film. LFM, FHETES and OTES are evaluated according to the horizontal force. FHETS/SiOH droplets are formed in parallel and perpendicular directions. FHETS/SiOH surface and SiOH area are not suitable for FHETS oil removal. The surface of a single molecular film is characterized by lower friction forces in parallel and vertical directions.

项目成果

A.Takahara, K.Kojio, T.Kajiyama: "Effect of Aggregation State on Nanotribological Behaviors of Organosilane Monolayers"Ultramicroscopy. 91. 203-213 (2002)

A.Takahara、K.Kojio、T.Kajiyama：“聚集状态对有机硅烷单层纳米摩擦学行为的影响”超声显微镜。

T.Koga, M.Morita, H.Ishida, H.Yakabe, S.Sasaki, O.Sakata, A.Takahara: "Analysis of Aggregation State of Polymer Thin Films Based on Grazing Incidence X-ray Diffraction"Trans.Mater.Res.Soc.Jpn. 28. 82-85 (2002)

T.Koga、M.Morita、H.Ishida、H.Yakabe、S.Sasaki、O.Sakata、A.Takahara：“基于掠入射 X 射线衍射的聚合物薄膜聚集态分析”Trans.Mater。

A.Takahara, H.Sakata, M.Morita, t.Koga, H.Otsuka: "Fabrication and Characterization of Multi-component Organosilane Nanofilms"Composite Interfaces. 10. 489-504 (2003)

A.Takahara、H.Sakata、M.Morita、t.Koga、H.Otsuka：“多组分有机硅烷纳米膜的制造和表征”复合界面。

A.Takahara: "Area-Selective Molecular Assembly of Organosilanes, in the Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology"Dekker(印刷中). (2004)

A. Takahara：“有机硅烷的区域选择性分子组装，纳米科学和纳米技术百科全书”Dekker（正在出版）（2004 年）。

高原 淳: "薄膜作製プロセスにおける問題点・対応策と製膜条件の最適化"有機超薄膜の凝集構造と表面物性. 11-19 (2003)

Jun Takahara：“薄膜制造过程中的问题和对策以及成膜条件的优化”有机超薄膜的聚集结构和表面性质11-19（2003）。