シリコン-有機分子の結合による導電性接合界面の形成

通过键合硅-有机分子形成导电接合界面

• 批准号: 17760577
• 负责人: 石崎 貴裕
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17760577/
• 关键词: 走査型プローブ顕微鏡; ナノバイオ; 水素終端化シリコン; 有機単分子膜; 微小角散乱X線

有機単分子膜をシリコン基板上へ直接結合させるために,フッ化アンモニウムを用いて,水素終端化シリコン表面の作製を行った。フッ化アンモニウム処理後のシリコン基板表面のxpsスペクトルにはSiO2(自然酸化膜)に起因するピークが観測されなかった。このことは、フッ化アンモニウム処理後の基板表面ではSiO2が除去されていることを示す。また,走査型プローブ顕微鏡により,シリコン2原子層の高さに相当する約0.3nmのステップからなるSi(111)面の表面形状像を観察できた。これらの結果は,シリコン基板表面が水素終端化されたことを示唆する。この基板表面上に,液相法により,異なる分子鎖を有するアルキル系有機単分子膜を成膜した。エリプソメータおよび水滴接触角測定の結果から,有機単分子膜が形成されていることを確認した。このときの膜厚および接触角は,1.0〜2.2nm,107°〜110°となり,理論値と良い一致を示した。この有機単分子膜の2次元的な分子配列を調べるために,微小角散乱X線測定をおこなった。分子鎖長の違いによる構造変化は認められなかった。また,その結晶構造は,アモルファスであった.これらのアルキル単分子膜を利用し,真空紫外光によるパターニングをおこない,分子鎖長の異なる有機単分子膜のマイクロパターンを作製した。その後,走査型プローブ顕微鏡により電流測定を行ったが,電流を計測することはできなかった。一方,フェニルアセチレンを原料とした単分子膜の形成をおこない,同様の計測を行った結果,アルキル系単分子膜よりも高い導電性を示した.これは,アセチレン中に存在するπ共役電子の影響によるものであると考えられる。また、これらの有機単分子膜上での生体分子の固定化を試みた。疎水性官能基を有する表面上で、生体分子の吸着量が増加した。さらに、分極の大きいフッ素系有機分子上で生体分子の固定化を行った結果、生体分子の吸着挙動が異なった。これは、有機単分子膜表面の電荷と生体分子の有する電荷に起因するためである。

The organic single molecular film をシリココン substrate is directly bonded to the させるために, the フッ化アンモニウムを is made of いて, and the hydrogen-terminated シリコン surface is made of を行った.のシリコン substrate surface after フッアンモニウム treatment The origin of SiO2 (naturally acidified film) is the same as the original one. The removal of SiO2 from the surface of the substrate after the このことは and フッッアンモニウム treatment is shown below.また, Walkthrough type プローブ顕Microscope により, シリコン2 atomic layer の高さにequivalent するapprox. The surface shape of the 0.3nm のステップからなるSi(111) surface is like a を観看できた. As a result, the surface of the substrate is hydrogen-terminated, and the surface is terminated with hydrogen. On the surface of the substrate, the liquid phase method is used, and the different molecular locks are formed by the organic single molecular film. The results of the water droplet contact angle measurement were confirmed by the エリプソメータおよび, and the formation of the organic molecular film was confirmed. The film thickness and contact angle are 1.0~2.2nm, 107°~110°, and the theoretical consistency is good. The 2-dimensional molecular arrangement of the organic single molecular film is adjusted and measured by micro-angle scattered X-ray. The molecular lock length is the same as the structural change.また,そのcrystal structureは,アモルファスであった.これらのアルキル単molecule filmをutilizationし, vacuum ultraviolet lightによるパターニングをおこない, molecular lock length のisoなるorganic single molecular film のマイクロパターンをproduced した. After that, the walk-through type プローブ顕Microscope is used for current measurement, and the current measurement is done. On the one hand, the raw materials of the フェニルアセチレンを raw material and the としたsimple molecular film are formed をおこない, and the results of the measurement and measurement of the same アルキル series molecule The high electrical conductivity of the film is shown in the film. The immobilization of biological molecules on organic single molecular membranes. The water-based functional group has a surface area and an increase in the adsorption capacity of biomolecules. It is the result of the immobilization of biological molecules on organic molecules and the absorption and movement of biological molecules. The charge on the surface of the organic molecular film and the charge on the living molecule are caused by the charge.

项目成果

バイオプロセスハンドブック

生物工艺手册

• 发表时间: 2007
• 作者: 高井治;石崎貴裕;齋藤永宏
• 通讯作者: 齋藤永宏

Surface-potential reversibility of an amino-terminated self-assembled monolayer based on nanoprobe chemistry.

• DOI: 10.1021/jp044943k
• 发表时间: 2005-06
• 期刊: The journal of physical chemistry. B
• 作者: N. Saito;Sun-Hyung Lee;Ishizaki Takahiro;J. Hieda;H. Sugimura;O. Takai

走査型プローブ顕微鏡を用いた局所空間化学反応の制御

使用扫描探针显微镜控制局部空间化学反应

• 发表时间: 2005
• 期刊: 表面技術 56
• 作者: H.Senga;Y.P.Hong;W.Koterayama;齋藤永宏
• 通讯作者: 齋藤永宏

自己組織化単分子膜の製法とその利用

自组装单层膜的制备方法及其应用

• 发表时间: 2006

Visualization of human plasma fibrinogen adsorbed on highly oriented pyrolytic graphite by scanning probe microscopy

• DOI: 10.1016/j.susc.2005.12.058
• 发表时间: 2006-04-15
• 期刊: SURFACE SCIENCE
• 影响因子: 1.9
• 作者: Ohta, R;Saito, N;Takai, O
• 通讯作者: Takai, O