2009 Fiscal Year Annual Research Report
金属/微小空隙/半導体構造の電子応答による生体のエネルギー準位分析デバイスの研究
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18360148
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
森田 瑞穂 Osaka University, 工学研究科, 教授 (50157905)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
福井 希一 大阪大学, 工学研究科, 教授 (00311770)
有馬 健太 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10324807)
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| Keywords | シリコン / シリコン酸化膜 / 微小空隙 / 電子応答 / センシングデバイス |
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| Research Abstract |
金属/微小空隙/半導体の交流電子応答を測定することにより、空隙中の生体のエネルギー準位などの物性を分析する方法を開拓する目的に対して、センシング表面であるシリコン酸化膜表面に一本鎖デオキシリボ核酸を固定化し、交流容量-電圧特性を測定することにより、固定化デオキシリボ核酸の検出を実証している。化学気相堆積法によりアミノシランをシリコン酸化膜表面に付着させた後、一本鎖デオキシリボ核酸をシリコン酸化膜表面上に固定化できることを明らかにしている。アミノシランの付着はX線光電子分光装置を用いて確認し、デオキシリボ核酸の固定化は原子間力顕微鏡を用いて確認した。金/微小空隙/シリコン酸化膜/n型シリコン/アルミニウム構造のセンシングデバイスを製作し、交流容量-電圧特性を測定することにより、固定化デオキシリボ核酸の負電荷によるフラットバンド電圧シフトを観測している。そして、フラットバンド電圧シフト量から、デオキシリボ核酸の電荷密度を検出することにより固定化デオキシリボ核酸の密度を測定できることを明らかにしている。さらに、金/微小空隙/シリコン酸化膜/n型シリコン/アルミニウム構造のセンシングデバイスの空隙中に超純水を毛細管現象により導入し、交流容量-時間特性を測定することにより、空隙中における超純水の挙動を明らかにしている。また、金/微小空隙/n型シリコン/アルミニウム構造のセンシングデバイスを製作し、シリコン表面洗浄後、大気中で交流容量-電圧特性の時間変化を測定することにより、水素終端および自然酸化膜成長シリコン表面の電荷密度変化を明らかにしている。
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