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紫外線レーザーやセンサー応用としての酸化亜鉛(ZnO)ナノロッドアレイの合成

用于紫外激光和传感器应用的氧化锌 (ZnO) 纳米棒阵列的合成

基本信息

批准号：
05F05672
负责人：
板東義雄
金额：
$ 1.54万
依托单位：
National Institute for Materials Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

酸化亜鉛(ZnO)はワイドギャップ半導体(3.4eV)で、化学的・熱的な安定性に優れている上に、ピエゾ特性、電界放射、生体親和性などの数々のユニークな特性を発現させる物質で、カーボンナノチューブについで多くの研究がなされている。本研究はZnOのナノロッドやナノチューブの1次元配向を制御する新規な合成法を開発し、生成物の微構造と特性を解明することである。最終年度は生成したZnOのナノチューブやナノロッドの電界放射特性を調べた。ナノチューブアレイはナノロッドアレイよりも電界放射特性に優れていた。これは、前者がチップ先端の形状がより微細であることに起因していた。一方、チップ先端径が5nmφのコーン上のナノロッドはさらに電界放射特性が飛躍的に向上することがわかった。ターンオフ電圧は約2V/umで電流値は1mA/cm2でこの値はこれまでに知られている値を凌ぐものである。また、銀や白金などの金属を表面に付加させると、電界放射特性がさらに向上することを見出した。これらの成果はZnOナノ物質が電界放射材料として利用出来うること、さらに金属修飾をするとその特性が向上するなどの新しい科学的知見が得られた。本研究を通じて、ZnOのナノ構造物質の新規な合成法や電界放射特性等の解明が進んだ。本年度の成果はJournal of Physical Chemistry C(2007)に掲載されている。

Acidic lead (ZnO) is a semiconductor (3.4eV), chemical and thermal stability, thermal properties, electrical emission, biological affinity, number of properties, discovery of substances, and research. In this study, we developed a new synthesis method to control the one-dimensional alignment of ZnO, and explained the microstructure and characteristics of ZnO products. The final year is to produce ZnO and adjust its electrical emission characteristics. The radiation characteristics of the electric field are optimized. The shape of the front end is fine. The diameter of the tip is 5nm and the emission characteristics of the electric field are improved. The voltage is about 2V/um, the current is 1mA/cm2, and the voltage is about 2 V/um. The surface of silver and platinum is added to the surface of the metal, and the emission characteristics of the electric field are shown in the upward direction. The results of this study are new scientific knowledge about the use of ZnO as a radioactive material in the electric field. In this study, we have made progress in understanding the new synthesis method of ZnO and its structural materials and the emission characteristics of the electric field. This year's results were published in Journal of Physical Chemistry C(2007).