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自己組織化法による半導体ナノ粒子層膜の構築

自组装法构建半导体纳米粒子层状薄膜

基本信息

批准号：
10127202
负责人：
大谷文章
金额：
$ 0.96万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
财政年份：
1998
资助国家：
日本
起止时间：
1998 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

粒径が数ナノメートル程度の半導体超微粒子は、サイズを選ぶことによって量子箱としての性質を示すことから注目を集めている。しかし、これまでの研究では、超微粒子の物性や機能はコロイドあるいは粉末沈殿の状態において検討されており、配列などを制御した条件下で行った例はほとんどない。われわれは、これまでに機能性有機化合物分子を自己組織化法により固体表面に規則正しく、かつ高い配向性をもって配列・固定化する手法を確立し、種々の機能性表面の構築と構造・物性に関する研究を行ってきた。また、金属や半導体などの無機化合物結晶電極の表面を、走査プローブ顕微鏡(SPM)によって原子レベルの精度で解析する手法を開拓してきた。そこで、本研究では、固体表面に自己組織化法により有機分子を規則正しく配列させ、これに半導体超微粒子を結合させて超微粒子の2次元配列を構築するという新規手法を用いて半導体超微粒子層を作製するとともに、その構造や物性をSPMにより精密に評価することを目的として検討を行った。金電極表面にアルカンジチオールの自己組織化単分子層を形成させ、別にAOT(エーロゾルOT=界面活性剤)を用いる逆ミセル中で調製した硫化カドミウムあるいは硫化亜鉛の超微粒子を自己組織化膜のチオール基を介して固定させた。さらに、硫化カドミウム超微粒子の表面のAOTをアルカンジチオールで置換し、硫化カドミウムゾルと接触させることにより、多層膜を作製することに成功し、その膜が期待どおりの構造と光電気化学特性を有することを種々の物理化学的手法を用いて明らかにした。さらに、走査トンネル顕微鏡を用いて、ひとつひとつの粒子の電子構造を調べた結果、予想とおリバルクのものより広がったバンドギャップを持つことを明らかにした。

The semiconductor ultrafine particles with different particle sizes are selected from the quantum box and the properties of the quantum box are displayed. The physical properties and functions of ultrafine particles are studied under the condition of powder precipitation and control. The molecular self-organization method of functional organic compounds is used to establish the method of regular alignment and immobilization of solid surfaces, and the structure and physical properties of functional surfaces of species are studied. The surface of inorganic compound crystal electrode of metal and semiconductor is investigated and analyzed by SPM. In this study, a new method for the preparation of semiconductor ultrafine particles by self-organization of organic molecules is proposed. A self-organizing molecular layer is formed on the surface of the gold electrode, and a self-organizing molecular layer is formed on the surface of the gold electrode, and a self-organizing molecular layer is formed on the surface of the gold electrode. In addition, the surface AOT of the ultrafine particles of the sulfurized particles was replaced by the sulfurized particles, and the contact between the sulfurized particles and the contact surfaces was successfully prepared. The structure and photoelectrochemical properties of the films were expected to be obtained. The physicochemical methods were used in the study. In addition, the electronic structure of the particles was adjusted by the use of micromirrors, and the results were expected to be clear.