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。

Organic single molecular film on the substrate directly bonded to the surface of the film, water termination The reason for the formation of SiO2(natural acidified film) on the surface of the substrate after chemical treatment The SiO2 on the surface of the substrate after treatment is removed. The surface shape image of Si(111) plane was observed by micro-mirror at about 0.3 nm. As a result, the surface of the substrate is terminated by water. On the surface of this substrate, an all-square organic single molecular film with heterogeneous molecular locks is formed by the liquid phase method. As a result of measuring the contact angle of water droplets, the formation of organic molecular films was confirmed. The contact angle is 1.0 ~ 2.2nm, 107 ° ~ 110°, which is consistent with the theoretical value. 2-D molecular alignment of organic films, micro-angle scattered X-ray measurement Molecular lock length and structure changeまた,その结晶构造は,アモルファスであった. The use of vacuum ultraviolet light in the preparation of organic molecular films After the test, the current measurement was carried out by the micro-mirror. In one aspect, the formation of molecular films from raw materials and the measurement results show that the molecular films have high conductivity. There is no such thing as a π-co-active electron in the system. Immobilization of biological molecules on organic molecular membranes was attempted. The adsorption capacity of organic molecules increased due to the presence of aqueous functional groups on the surface. In addition, the separation of large molecules is the result of the immobilization of biological molecules on organic molecules, and the adsorption of biological molecules is different. The charge on the surface of organic molecules is caused by the charge on the organic molecules.

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