| 研究課題/領域番号 |
10450331
|
|---|
| 研究機関 | 静岡大学 |
|---|
研究代表者 |
小林 健吉郎 静岡大学, 工学部, 教授 (20153603)
|
|---|
| 研究分担者 |
冨田 端正 静岡大学, 工学部, 助手 (50303532)
會澤 宣一 静岡大学, 工学部, 助教授 (60231099)
|
|---|
| キーワード | 原子配列 / 原子堆積法 / 酸化チタン / 酸素吸着 |
|---|
| 研究概要 |
伝導性カンチレバーを持つAFMを用いてTiO2表面に局所的に電場を印加することにより酸素を吸着させた。また酸素吸着の後、紫外線を照射しながら正の電圧をTiO2に印加することにより吸着酸素の光脱離を行った。この吸着酸素あるいは脱離を空間的にナノメーターの精度で制御できるかどうかを検討した。
TiO2単結晶(110)をH2(2%)雰囲気中800℃4時間還元して半導体化した。AFM試料台とTiO2はIn電極によりオーミック接触を取った。AFMはセイコーSP13700Nを用いた。伝導性カンチレバーはSi上に金あるいは白金を被覆したものを用いた。測定は酸素およびアルゴン雰囲気中で行った。
酸素あるいはアルゴン雰囲気でTiO2表面に-10Vを印加すると隆起物の生成が確認できた。隆起物での電流-電圧特性は非線形であるものの正の電圧領域で電流が観測された。これはカンチレバー表面の金が電界蒸着によりTiO2表面に堆積したものである。電場による酸素吸着実験は金の堆積が起こらない-3.0Vで行った。5nm×5nmの領域、2カ所を-3.0Vを印加しながら掃引し、その後1000nm×1000nmの領域の掃引領域を広げてAFMトポグラフを測定したところ、5nm×5nmの領域を中心に1nm程度の隆起が認められた。この高さは吸着酸素分子のサイズよりも著しく大きく、負電荷吸着した酸素による静電力を反映しているものと推測される。伝導度マップでも酸素吸着領域では伝導度の減少が確認出来た。次に紫外線照射を行いながら正の電圧を印加したところ正の電流が流れるようになった。紫外線照射を停止した後には酸素雰囲気では正の電流は観測出来ないものの、アルゴン雰囲気では電流値は若干減少するものの引き続き正の電流が6Vより大きな電圧で観測された。これは吸着酸素が紫外線と正の電圧印加により脱離し、この部分で整流特性が破壊されたものである。伝導度マップより酸素脱離部分を確認することが出来た。
|
