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2006 年度 実績報告書

シリコン-有機分子の結合による導電性接合界面の形成

研究課題

研究課題/領域番号 17760577
研究機関名古屋大学

研究代表者

石崎 貴裕  名古屋大学, 大学院工学研究科, 研究員 (50397486)

キーワード走査型プローブ顕微鏡 / ナノバイオ / 水素終端化シリコン
研究概要

有機単分子膜をシリコン基板上へ直接結合させるために,フッ化アンモニウムを用いて,水素終端化シリコン表面の作製を行った。フッ化アンモニウム処理後のシリコン基板表面のxpsスペクトルにはSiO2(自然酸化膜)に起因するピークが観測されなかった。このことは、フッ化アンモニウム処理後の基板表面ではSiO2が除去されていることを示す。また,走査型プローブ顕微鏡により,シリコン2原子層の高さに相当する約0.3nmのステップからなるSi(111)面の表面形状像を観察できた。これらの結果は,シリコン基板表面が水素終端化されたことを示唆する。この基板表面上に,液相法により,異なる分子鎖を有するアルキル系有機単分子膜を成膜した。エリプソメータおよび水滴接触角測定の結果から,有機単分子膜が形成されていることを確認した。このときの膜厚および接触角は,1.0〜2.2nm,107°〜110°となり,理論値と良い一致を示した。この有機単分子膜の2次元的な分子配列を調べるために,微小角散乱X線測定をおこなった。分子鎖長の違いによる構造変化は認められなかった。また,その結晶構造は,アモルファスであった.これらのアルキル単分子膜を利用し,真空紫外光によるパターニングをおこない,分子鎖長の異なる有機単分子膜のマイクロパターンを作製した。その後,走査型プローブ顕微鏡により電流測定を行ったが,電流を計測することはできなかった。一方,フェニルアセチレンを原料とした単分子膜の形成をおこない,同様の計測を行った結果,アルキル系単分子膜よりも高い導電性を示した.これは,アセチレン中に存在するπ共役電子の影響によるものであると考えられる。
また、これらの有機単分子膜上での生体分子の固定化を試みた。疎水性官能基を有する表面上で、生体分子の吸着量が増加した。さらに、分極の大きいフッ素系有機分子上で生体分子の固定化を行った結果、生体分子の吸着挙動が異なった。これは、有機単分子膜表面の電荷と生体分子の有する電荷に起因するためである。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (4件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Electrochemical soft lithography of an 1,7-octadiene monolayer covalently linked to hydrogen-terminated silicon using scanning probe microscope2007

    • 著者名/発表者名
      S.H.Lee, T.Ishizaki, N.Saito, O.Takai
    • 雑誌名

      Surf. Sci. (印刷中)

  • [雑誌論文] Probing into adsorption behavior of human plasma fibrinogen on self-assembled monolayers with different chemical properties by scanning probe microscopy2007

    • 著者名/発表者名
      T.Ishizaki, N.Saito, O.Takai
    • 雑誌名

      Surf. Sci. (印刷中)

  • [雑誌論文] Local generation of carboxyl groups on an organic monolayer through chemical conversion using scanning probe anodization2007

    • 著者名/発表者名
      S.H.Lee, T.Ishizaki, N.Saito, O.Takai
    • 雑誌名

      Mater. Sci. Engineer. C. (印刷中)

  • [雑誌論文] Visualization of human plasma fibrinogen adsorbed on highly oriented pyrolytic graphite by scanning probe microscopy2006

    • 著者名/発表者名
      R.Ohta, N.Saito, T.Ishizaki, O.Takai
    • 雑誌名

      Surf. Sci. 600

      ページ: 1674

  • [図書] バイオプロセスハンドブック2007

    • 著者名/発表者名
      高井治, 石崎貴裕, 齋藤永宏
    • 総ページ数
      724
    • 出版者
      NTS
  • [産業財産権] 自己組織化単分子膜の製法とその利用2006

    • 発明者名
      齋藤永宏, 石崎貴裕, 高井治
    • 産業財産権番号
      PCT/JP2006/307962
    • 出願年月日
      2006-04-15

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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