電圧印可エピタキシャル成長法による分子配向制御法の開発

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09750017
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 林 好一 京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (20283632)
• キーワード: X線回折 / 蛍光X線 / 有機超薄膜 / エピタキシャル成長 / 有機エレクトロニクス / 分子配向

研究概要

優れた機能性を有する有機材料を作製するためには、目的とする分子の配向制御法の開発が必要である。そのために、有機超薄膜試料に対する高感度な構造評価技術が望まれていた。そこで、我々はX線の全反射現象を利用し、材料表面や超薄膜試料の組成・構造評価に対する感度を向上させた“全反射X線分光法"を開発した。本手法は、“全反射X線蛍光分析法"“エネルギー分散型全反射X線回折法"及びエネルギー分散型X線反射率測定法“の総称である。ここでは、有機半導体である銅フタロシアニン(CuPc)を蒸着試料、SiO2ガラスを基板として用い、超薄膜の形成過程における構造の観測を、全反射体X線分光法を用いて行った。その結果、膜厚10nm付近における分子配向及び薄膜形態の変化が観測され、薄膜形成機構解明に向けた多くの有用な知見を得ることができた。一方、KC1単結晶上に櫛形電極を作製し、電圧をかけながらCuPc薄膜を成長させた場合、通常のエピタキシャル成長と異なる方向に配向することが、全反射X線分光法により確認された。更に、3.3-10kV/cmの範囲で電圧依存性、基板方位に対する電界方向依存性を調べたが顕著な変化は見られなかった。また、基板には研磨したKC1を用いたが、AFMによりモフォロジー観測を行ったところ、微小な劈開面の集合体であることが分かった。このことから研磨したKC1基板は、劈開したKC1基板と同様に(100)原子面が現れていることが分かった。

研究成果

• [文献書誌] Kouichi Hayashi et al.: "Effect of applied electric field on the molecular orientation of epitaxially grown organic films" Applied Physics Letters. 70. 1384-1386 (1997)
• [文献書誌] Jun Kawai et al.: "Total reflection,X-ray photoelectron spectroscopy of copper phthalocyanine-gold multilayers" Spectrochimica Acta Part B. 52. 873-879 (1997)
• [文献書誌] Jun Kawai et al.: "Extended X-ray Absorption Fine Structure (EXAFS) in X-ray Fluorescence Spectra" Journal of the Physical Society of Japan. 66. 3337-3340 (1997)
• [文献書誌] Kouichi Hayashi et al.: "Epitaxial Growth Behavior of Copper Phthalocyanire films under Applied Voltage" Molecular Crystal and Liguid Crystal. 294. 103-106 (1997)
• [文献書誌] Kouichi Hayashi et al.: "The In-Situ Observation of Organic Thin Films during growth process by Using grazing incidence X-ray diffraction and flvorscerce methods" Advances in X-Ray Analysis. 39. 653-658 (1997)
• [文献書誌] Kouichi Hayashi et al.: "Extended fine structure in characteristic X-ray fluvrescence a novel structural analysis method of condensed systems" Spectrochimica Acta PartB. 52. 2169-2172 (1997)