超微粒子・有機分子複合体をチャネルとするナノ光センサーの作製と物性

• 研究課題/領域番号: 16681012
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 独立行政法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 石田 敬雄 独立行政法人産業技術総合研究所, ナノテクノロジー研究部門, 主任研究員 (40281646)
• 研究期間 (年度): 2004 – 2005
• 研究課題ステータス: 完了 (2005年度)
• 配分額: 30,680千円 (直接経費: 23,600千円、間接経費: 7,080千円); 2005年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円); 2004年度: 21,840千円 (直接経費: 16,800千円、間接経費: 5,040千円)
• キーワード: 分子超格子 / 自己組織化膜 / 光センサー / 超微粒子 / 機能性有機分子 / 光導電性 / ナノ電極

研究概要

本年度は1)分子・超微粒子複合体をシリコン酸化膜基板上に作製する条件の探索と2)分子・超微粒子複合体の光照射時の導電性測定を行った。
1)分子・超微粒子複合体をシリコン酸化膜基板上に作製する条件の探索
本年度は感光性のルテニウム錯体とジルコニウムの複合体を電極を事前に形成したシリコン酸化膜上に形成した光センサーの構築を目指した。この場合にはシリコン酸化膜基板表面からルテニウム錯体とジルコニウム微粒子の超格子構造を形成する。シリコン酸化膜上にルテニウム錯体からこの超格子を形成した場合には分子・基板界面が不安定なため、超格子成長にばらつきが多かった。これを改善するためにジルコニウム層を先に形成することで超格子構造と基板界面が安定になり、またかつ分子層の密度も高くなった。
2)分子・超微粒子複合体の光照射時の導電性測定
これらの超格子を200ナノメートル間隔および2マイクロ間隔の金電極中に形成し、紫外光ならびに可視光での光応答を得ることができ、10倍近い増幅率を得た。
またアクションスペクトル測定装置を光源・プローバーなどを購入・作製しその組み合わせにより自作した。また一部のソフトウエアを作成依頼した。現在それらを組み合わせることを試みており、来年度半ばまでにアクションスペクトル測定が可能になる装置の立ち上げを目指している。