| 研究課題/領域番号 |
15K05602
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| 研究機関 | 県立広島大学 |
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研究代表者 |
大竹 才人 県立広島大学, 生命環境学部, 教授 (30437355)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 表面修飾 / 単分子膜 |
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| 研究実績の概要 |
Si表面に様々な有機分子を修飾することで、新しい機能の誘起を試みている。ここでは、ジ-2-エチルヘキシルスルホコハク酸ナトリウム(エーロゾルOT) 循環させることで、水素終端化したSi表面の水溶液中での酸化抑制効果を観察した。in-situ によるATR- FTIR測定を行ったところ、エーロゾルOT水溶液の濃度が増加するに従ってSi表面への吸着が観察され、それに伴ってSi-H表面の酸化が抑制されていくことが示された。これはエーロゾルのSi表面への被覆率の増加に従って、H2Oによる影響が緩和されるためであると思われる。また、このSi-Hピークに着目して純水のみを流通させたときの吸収スペクトルを見ると、流通時間と共に吸光度が減少する結果となり、Si-Hが減少していき、酸化されていく様子が示されていると思われる。ところが、1×10-4 MエーロゾルOT流通中では吸光度の減少が抑えられる結果となった。この傾向はエーロゾルOT濃度が増加するほど顕著になり、この時の３種類のエーロゾルOT濃度におけるSi-Hピーク面積に着目して、流通直後の0minの時の面積で規格化したときの流通時間の経時によるSi-Hピーク面積比の経時変化では、エーロゾルOT濃度が増加するに従って、Si-Hピーク面積比の減少は抑えられる結果を得た。これは、疎水性のSi-H表面にエーロゾルOT分子が吸着することによりSi表面が水分子から保護され、このことからもSiの表面酸化が抑制されたと考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
Siウェーハは両面を鏡面研磨した単結晶n型Si(111)を使用して、ATR測定用にプリズム状に加工して、３種類のエーロゾルOT濃度におけるSi-Hピークをin situ 測定した。1×10-4 M、1×10-3 M、1×10-2 MのエーロゾルOT濃度におけるSi-Hピーク面積に着目すると、エーロゾルOT濃度が増加するに従って、Si-Hピーク面積は減少した。これは、疎水性のSi-H表面にエーロゾルOT分子が吸着することによりSi表面が水分子から保護され、Siの表面酸化が抑制されたと考えられる。AFM像より、濃度が高くなると水素終端Si表面に界面活性剤が配向性よく吸着して、Si表面への被覆率の増加してSi-H表面の酸化が抑制されていくことが示された。これにより、本年度の目標はほぼ達成できる見通しとなった。
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| 今後の研究の推進方策 |
基板上に長アルキル鎖をもつ分子を化学吸着させた系などで、基板と吸着分子の静電反発の効果によるアルキル鎖の配向変化による表面の機能創製などを進めていく。特に金属基板と半導体基板の違いによる帯電の違いや、基板電極への電位制御などについて検討を予定している。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
本年度９月に大学を異動となり、その後に備品購入した。しかし購入計画の一部が未遂行であったため、次年度使用額が生じた。次年度は、この分を含めて当初の計画通りに使用する予定である。
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| 次年度使用額の使用計画 |
半導体電極の作製に必要な試薬・器具類・電気炉、また特性評価に用いる放射照度計・白金板電極を計画している。
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