| 研究実績の概要 |
本研究では、Ge/Si(001)表面上に有機半導体である3,4,9,10 perylene tetracarboxylic dianhydride (PTCDA: C24H8O6)分子を個々に自己組織化させて、1個のPTCDA分子が1ビットに相当する様な超高密度記録媒体の原理実証プロトタイプを試作する。
平成29年度までに、Ge蒸着装置を改良してSi基板上にGe蒸着を行い、Ge/Si(001)ミッシングダイマー列を作製することに成功した。その後、この表面にPTCDA分子を少量吸着させたところ、当初の予想に反して分子がミッシングダイマー列に沿って規則的に化学吸着する自己組織化が起こらず、ランダムに吸着することが分かった。そこで、吸着させる分子をPTCDAから基板表面との相互作用が弱いペンタセンへ変更して、同様の実験も行ってみたが、ペンタセン分子でも予想に反して自己組織化が起こらなかった。一方、ウォーリック大学とデュイスブルク・エッセン大学との共同研究で、Si(111)-√7×√3-In表面のIn吸着量と表面構造を調べた論文を英文誌に投稿した。
平成30年度は、ミッシングダイマー列上でPTCDA分子やペンタセン分子の自己組織化が起こらない理由を探るために、基本に立ち戻ってSi(001)清浄表面上にペンタセン分子を吸着させて初期成長過程を詳細に調べる実験を行った。その結果、まず最初に表面に平行に吸着した分子2層から成るウェッテイング層が形成されることや、そのウェッテイング層の上に表面に垂直に吸着した分子の結晶層が形成されること等を発見して、論文にまとめて英文誌に投稿した。さらに、PTCDA分子がGe(001)清浄表面上で自己組織的に整列することも発見して、論文にまとめて英文誌に投稿した。
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