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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

基本信息

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

项目摘要

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。

Self-assembled monolayers (SAM) are formed on the surface of the molecule, and the molecular C3 symmetry of the precursor is necessary for the formation of the self-assembled monolayer (SAM). This study aims to demonstrate the effects of molecular symmetry on SAM growth in the presence of a precursor. In addition, SAM growth profile is investigated by using two kinds of precursor molecules from the binary SAM system. The symmetry of precursor molecules is discussed in the following ways: OTS of precursor molecules, ODCS of C3 symmetry, ODMS of C1 symmetry. The preparation of SAM was carried out under 50% humidity in the solution. The surface shape of the SAM is examined by a microscope. In the case of OTS, the structure of SAM is formed in the initial stage, and the structure is merged in the second stage. One side ODCS and ODMS are the beginning, the end and the end of the structure. The regular structure of the crystal structure in the film plane is shown in the following table. The formation of these OTS molecules and the regular structure in the plane, C3 symmetry of the OTS molecules and the formation of the two-dimensional OTS molecules in the film C2, C1 symmetry of the molecular case, between the molecules of the first dimension (line), the second dimension (point) of the coincidence, the plane of the structure of the formation of the first dimension (line). The two-element SAM was successfully manufactured by using the OTS interface. OTS and AHAPS are two-element SAM systems. The surface potential of SAM is measured by force microscope, and the surface potential of OTS and AHAPS is different, and the surface potential distribution in the film is not uniform.また、ドメインの境界では表面电位は不连続であった。As a result, OTS interface formation and utilization within SAM are clearly indicated.

项目成果

期刊论文数量（28）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

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

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
J. Jpn. Appl. Phys. (印刷中)
影响因子：
0
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