シリコン上自己組織化単分子膜のバウンダリー制御と表面電位ゆらぎ

硅上自组装单分子层的边界控制和表面电位波动

• 批准号: 19026007
• 负责人: 齋藤 永宏
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Nagoya 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: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19026007/
• 关键词: 自己組織化; 走査型プローブ顕徴鏡

一般に、シリコン上の自己組織化単分子膜(Self-assembled Monolayer:SAM)形成プロセスは2次元的成長が優位におこるとされ、そのため、前駆体となる分子のC3対称性が必要とされている。本研究ではシリコン上のSAMの成長過程において前駆体分子の対称性がどのように影響するかを実験的に検証した。さらに、SAMの成長メカニズムを利用して2種類の前駆体分子からなる2元系SAMを作製し、このSAMの表面電位について調査した。前駆体分子の対称性の検討では、前駆体としてC3対称性のOTS、C2対称性のODCS、C1対称性のODMSを用いた。これらの分子のトルエン溶液にシリコン基板を湿度50%下で浸漬しSAMの作製を行った。続いて、これらのSAMの表面形状を走査型プローブ顕微鏡により観察した。OTSの場合ではSAMの初期過程でドメイン構造が形成され、それが次第に融合し均-な膜となることがわかった。一方ODCSおよびODMSでは終始、ドメイン構造は見られなかった。さらに膜面内の結晶性をX線回折によって評価したところ、OTSの場合のみアルキル鎖に由来する規則構造が見られた。このOTSのドメイン形成と面内の規則構造は、C3対称性のOTS分子同士が膜内で2次元的にネットワークを形成するために現われる。C2、C1対称性の分子の場合では、分子間でそれぞれ1次元(線)あるいは0次元(点)的に重合するため、面内に広がったドメイン構造を形成できないと考えられる。このようなOTSのドメイン形成を利用することで、バウンダリー界面を有する2元系SAMの作製に成功した。ここではOTSとAHAPSの2元系SAMを作製した。このSAMの表面電位をケルビン力顕微鏡により計測したところ、OTSとAHAPSのドメインで表面電位が異なり、膜内での表面電位の分布は不均一であることがわかった。また、ドメインの境界では表面電位は不連続であった。これらの結果は、OTSのドメイン形成を利用することでSAM内に明確なバウンダリー界面を形成できることを示している。

General に, シ リ コ ン の on their organizational 単 molecular membrane (Self - assembled Monolayer: SAM) form プ ロ セ ス は the growth of the two dimensional が primacy に お こ る と さ れ, そ の た め, former 駆 と な る molecular の C3 said sexual が と necessary polices さ れ て い る. On this study で は シ リ コ ン の SAM の grow に お い て 駆 body before molecular の said sex seaborne が ど の よ う に influence す る か を be 験 of に 検 card し た. さ ら に, SAM の growth メ カ ニ ズ ム を using し て 駆 body before 2 kinds の molecular か ら な る nt $2 is SAM を し, こ の SAM の surface potential に つ い て survey し た. The <s:1> symmetry of the <s:1> of the pre-駆 body molecule is 検 to discuss で た, the と of the pre-駆 body is て て て, the symmetry of C3 is <s:1> OTS, the symmetry of C2 is <s:1> ODCS, and the symmetry of C1 is を to use 駆 た. <s:1> れら <s:1> molecular <e:1> ト エ エ エ エ <s:1> solution にシリコ <s:1> substrate を at 50% humidity で impregnation of <s:1> SAM <e:1> to prepare を line った. SAM 続 い て, こ れ ら の の surface shape を walkthrough type プ ロ ー ブ 顕 micromirror に よ り 観 examine し た. OTS の occasions で は SAM の early process で ド メ イ が ン structure form さ れ, そ れ が initial し に fusion are - な membrane と な る こ と が わ か っ た. One side of the ODCSおよびODMSで で beginning and end, ドメ <s:1> <s:1> structure <e:1> can be found in られな った った. さ ら に の within the membrane surface crystalline を X-ray inflexion に よ っ て review 価 し た と こ ろ, OTS の occasions の み ア ル キ ル lock に origin す る rules structure が see ら れ た. こ の OTS の ド メ イ ン form と は の rules within plane structure, C3 said seaborne の OTS molecular with James が membrane で within 2 dimensional に ネ ッ ト ワ ー ク を form す る た め に now わ れ る. C2, C1 said seaborne の molecular の occasions で は, intermolecular で そ れ ぞ れ 1 yuan (line) あ る い は zero yuan (point) に overlap す る た め, in-plane に hiroo が っ た ド メ イ を ン structure form で き な い と exam え ら れ る. こ の よ う な OTS の ド メ イ formation ン を using す る こ と で, バ ウ ン ダ リ ー interface を す る 2 yuan is SAM の cropping に successful し た. <s:1> で で OTSとAHAPS <s:1> 2-element system SAMを is used to make <s:1> た. こ の SAM の surface potential を ケ ル ビ ン force 顕 micromirror に よ り measuring し た と こ ろ, OTS と AHAPS の ド メ イ ン で surface potential が different な り, membrane で の uneven surface potential distribution は の a で あ る こ と が わ か っ た. Youdaoplaceholder0, ドメ ドメ ドメ ドメ <s:1> boundary で surface potential <e:1> is not connected to 続であった. こ れ ら の results は, OTS の ド メ イ formation ン を using す る こ と で SAM に within clear な バ ウ ン ダ リ ー interface を で き る こ と を shown し て い る.

项目成果

Effect of Reaction Temperature on Growth of Organosilane Self-Assembled Monolayer

反应温度对有机硅烷自组装单分子层生长的影响

• 发表时间: 2008
• 期刊: J. Jpn. Appl. Phys. (印刷中)
• 作者: Sakon;I. ; Onaka;T. ; Wada;T. ; Ohyama;Y. ; Matsuhara;H. ; Kaneda;H. ; Ita;Y. ; Ohyabu;S. ; Kataza;H. ; Fujishiro;N. ; Ihara;C. ; Ishigaki;M. ; Ishihara;D. ; Kim;W. ; Okada;Y. ; Takagi;T. ; Tanabe;T. ; Uemizu;K. ; Ueno,M. ; Usui;F. ; Wa;S. H. Lee
• 通讯作者: S. H. Lee

自己組織化単分子膜へのヒト血漿フィブリノーゲン吸着挙動

自组装单分子层上人血浆纤维蛋白原的吸附行为

• 发表时间: 2007
• 作者: T.;Kubo;松野 正幸
• 通讯作者: 松野 正幸

Fibrinogen Immobilization Kinetics on Sodium Polystyrene Sulfonate Brushby Time-Resolved UV Absorption Spectroscopy

时间分辨紫外吸收光谱法在聚苯乙烯磺酸钠刷上的纤维蛋白原固定动力学

• 发表时间: 2007
• 作者: T. Fujima;M. Matsuno;N. Saito;O. Takai
• 通讯作者: O. Takai

高分子電解質ブラシ上へのタンパク質捕捉キネティクスの添加塩濃度依存性

添加盐浓度对聚电解质刷上蛋白质捕获动力学的依赖性

• 发表时间: 2008
• 作者: 藤間卓也;松野正幸;齋藤永宏;高井治
• 通讯作者: 高井治

溶液中における自己組織化単分子膜を介して電子移動を伴うヒト血漿フィブリノーゲンの分子構造

通过溶液中自组装单层进行电子转移的人血浆纤维蛋白原的分子结构

• 发表时间: 2007
• 作者: 松野正幸;M.A. Bratescu;石崎貴裕;齋藤永宏;高井治
• 通讯作者: 高井治