酸化物半導体表面に構築した共役系単分子膜の電気物性計測と単一分子発光素子への展開

2010 年度 自己評価報告書

• 研究課題/領域番号: 20241034
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 村田 英幸 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 教授 (10345663)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• キーワード: 分子デバイス / エレクトロスピンニング

研究概要

本研究では、酸化物半導体(Indium-Tin-Oxide : ITO)基板上で垂直配向させたπ共役系分子を化学結合によってITO表面上に固定化する。次に、ITOで被覆した走査型トンネル顕微鏡(STM)の探針を共役系分子と化学的に接合し、基板-π共役系分子-STM探針が一体となったナノ構造体を形成する。この構造体をひとつの物質系と捉え、以下の3点を明らかにする。
(1)ITO基板と分子あるいは分子とSTM探針を結ぶ化学結合種が、分子の電気伝導性にどの様な影響を与えるかをトンネル分光法によって解析する。
(2)共役系分子の分子長を変えた際に、このナノ構造体を流れる電流-電圧特性が受ける影響を実験的に計測する。
(3)共役系分子の化学構造を制御して単一分子発光ダイオードのような新規な有機量子デバイスの創出を図る。

研究成果

• [雑誌論文] Adsorption state of 4,4"-diamino-p-terphenyl through an amino group bound to Si(111)-7×7 surface examined by X-ray photoelectron Spectroscopy and scanning tunneling microscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Nishimura, A.Itabashi, A.Sasahara, H.Murata, T.Arai, M.Tomitori
  • 雑誌名: J.Phys.Chem.C 114 ページ: 11109-11114
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of space-charge-limited current due to charge generation at interface of molybdenum dioxide and organic layer (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Matsushima, H.Murata
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 95 ページ: 203306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fabrication of submicron patterned electrodes using a single electrospun fiber as a shadow-mask (2009)
  • 著者名/発表者名: Y.Ishii, H.Sakai, H.Murata
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518 ページ: 647-650
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of aromatic aldehyde molecules on indium tin oxide surface using acetalization reaction (2009)
  • 著者名/発表者名: T.Nakayama,T.Matsushima, H.Murata
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518 ページ: 739-742
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly polarized luminescence from aligned conjugated polymer electrospun nanofibers (2008)
  • 著者名/発表者名: M.Campoy-Quiles, Y.Ishii, H.Sakai H.Murata
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 92 ページ: 213305_1-213305_3
  • 査読あり
• [学会発表] 金属酸化物表面に化学結合した共役系アゾメチンオリゴマーの形成 (2011)
  • 著者名/発表者名: 米内洋貴,馬場愛,松島敏則,村田英幸
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] ITO/YSZ(111)上のテレフタルアルデヒド分子の雰囲気制御FM-AFM による観察 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山谷寛、山村隆介、鵜飼洋平、川江健、森本章治、米内洋貴、村田英幸、大田昌弘、粉川良平、 新井豊子
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] π-conjugated molecules on metal oxide surfaces analyzed by FM-AFM in an environment-controlled atmosphere (2010)
  • 著者名/発表者名: H.Yamatani, T.Arai, T.Kawae, A.Morimoto, H.Yonai, H.Murata, N.Oyabu, M.Ohta, R.Kokawa
  • 学会等名: 13th International Conference on Non-Contact Atomic Force Microscopy
  • 発表場所: 金沢
  • 年月日: 20100731-20100804
• [学会発表] Si(100)と(111)表面上のジアミノパラターフェニル分子の吸着状態の比較 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西村高志,村田英幸,笹原亮,新井豊子,富取正彦
  • 学会等名: 第57回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2010-03-17
• [学会発表] Immobilization of aromatic aldehyde on ITO surface using an acetalization reaction (2008)
  • 著者名/発表者名: T.Nakayama, H.Murata
  • 学会等名: 8th International Conference on Nano-Molecular Electronics
  • 発表場所: 神戸
  • 年月日: 20081216-20081218
• [産業財産権] 有機材料含有デバイスに適した基板とその製造方法、およびこれを用いた有機材料含有デバイス (2011)
  • 発明者名: 村田英幸
  • 権利者名: 独立行政法人 科学技術振興機構
  • 産業財産権番号: 特許権,特許第4706047 号
  • 取得年月日: 2011-03-25
• [産業財産権] 有機EL素子 (2009)
  • 発明者名: 村田英幸、松島敏則
  • 権利者名: 国立大学法人 北陸先端科学技術大学院大学
  • 産業財産権番号: 特許権,特願2009-111726
  • 出願年月日: 2009-05-01