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シリコン表面に化学結合した共役系分子の電気伝導

化学键合到硅表面的共轭分子的导电性

基本信息

批准号：
18041007
负责人：
村田英幸
金额：
$ 3.26万
依托单位：
Japan Advanced Institute of Science and 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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究の目的は、シリコン基板上で垂直配向させたπ共役系分子をアミノ基を介した化学結合によって基板上に固定化し、基板-有機分子または有機分子-STM探針を連結する化学種が、分子を介した電子伝導にどの様に影響するかを解析することにある。シリコン基板上にπ共役系分子を固定化するためには、Si(111)7x7の清浄表面上を超高真空中で作成したシリコン基板を大気開放せずに有機分子蒸着用の真空装置に搬送する必要があった。そこで、昨年度は試料搬送用真空装置を設計し既存の蒸着装置に追加した。検討の結果、搬送中にSi基板表面が汚染され正確な評価が困難であることが判明した。そこで平成19年度はこの点を改良する為に超高真空中でのSi清浄表面の作製とπ共役電子系分子の蒸着を超高真空中で一貫して作製し、そのまま超高真空STMによって観察できるように装置の改造を行った。作製した試料のSTM観察を行ったところ、Si(111)7x7表面構造を原子スケールで観察でき、またπ共役役系分子を反応させた後はπ共役役系分子が基板に対して垂直に配向した状態で吸着していることが分かった。興味深い事に、Si(111)7x7構造の中のレストアトムの位置に選択的にπ共役系分子が固定化されている事が分かった。化学結合の形成の有無をX線光電子分光法(XPS)によって解析したところ、Si表面のレストアトムと有機分子のアミノ基が反応しSi-N結合が形成している事が明らかになった。今回見られた、位置選択的な結合形成は、シリコン基板上に有機分子を特定の配列を持たせて固定化する際に有用な手法となると考えられる。

はの purpose, this study シリコン substrate で vertical distribution to させた PI total service department of molecular をアミノ base を interface した chemical combination によって substrate しに immobilized, substrate - organic molecules または organic molecule, STM probe を link する chemical が, molecular を interface した electronic 伝 guide にどの others に influence するかを parsing することにある. シリコン substrate に PI total service department of molecular を immobilized するためには, Si (111) 7 x7 の cleaning on the surface at をで done in ultra high vacuum したシリコン substrate を open big 気せずに steamed with organic molecules の vacuum に move send する necessary があった. Youdaoplaceholder0 でで, the vacuum device used for the transfer of trial materials in the previous year is を designed. The existing vacuum evaporation device is に and an additional <s:1> た is added. Beg の検 results, move send がに Si substrate surface pollution されな correct evaluation 価が difficult であることが.at した. そこで pp.47-53 19th annual はこの point を improved する for に ultra-high vacuum での Si qing surface の as an electronics system と PI total service at molecular の steamed を ultra-high vacuum で consistently して as し, そのまま ultra high vacuum STM によって観 examine できるように plant のを line った. Cropping した sample の STM 観 examine を line ったところ, Si (111) 7 x7 surface structure を atomic スケールで観 examine でき, また PI molecules were irreconcilable department を anti 応させたは PI molecules were irreconcilable department after が substrate にし seaborne て vertical に match to した state で sorption していることが points かった. Takes deep にい, Si (111) 7 x7 tectonic ののレストアトムの position に sentaku に PI total service department of molecular が immobilized されている matter が points かった. Chemically combined with のの presence of を X-ray photoelectron spectrometry (XPS) によって parsing したところ, Si surface のレストアトムと organic molecules のアミノ base が anti 応し Si - N combined が form している matter が Ming らかになった. Today toodles られた, location, sentaku な form は, シリコン substrate にをの specific organic molecules with column を hold たせて immobilized する interstate にな technique useful となると exam えられる.