2020 年度実施状況報告書

プレカーサー錯体の光化学転換によるカーボンナノチューブ分散銅膜形成

研究課題

研究課題/領域番号	20K05270
研究機関	工学院大学
研究代表者	永井裕己工学院大学, 先進工学部, 准教授 (20559942)
研究分担者	佐藤光史工学院大学, 先進工学部, 教授 (10154105)
研究期間 (年度)	2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード	銅膜 / 光照射 / 常温
研究実績の概要	エタノール中に EDTA を配位子とする Cu(Ⅱ)錯体とプロピルアミンを配位子とするCu(Ⅱ)錯体を含む混合プレカーサー溶液を石英ガラス基板にスピンコート法で塗布，乾燥して得たプレカーサー膜をAr気流中で熱処理して，低抵抗な銅薄膜の形成を報告した。さらに, エタノール中にエチレンジアミンを配位子とする Cu(Ⅱ)錯体とプロピルアミンを配位子とするCu(Ⅱ)錯体を含む混合プレカーサー溶液を無アルカリ基板にスピンコート法で塗布，乾燥して得たプレカーサー膜を，強度が4 mW cm^-2で波長が254 nmの紫外光で2,4,8,16 h照射した時に,Cu2O薄膜の形成を報告した。今年度は，先行研究を応用して, 新たに分子プレカーサー膜を設計して銅薄膜のUV光照射による低温形成を目的とした。 EDTA を配位子とする Cu(Ⅱ)錯体とプロピルアミンを配位子とするCu(Ⅱ)錯体を含む混合プレカーサー溶液を石英ガラス基板にスピンコート法で塗布して光照射した。形成した薄膜のXRDパターンは，銅単一相を示した。しかし，膜は光照射中に凝集した。EDTAの凝集に影響を与えているものを検討するために, 温度が20°C，湿度が20-40%のクリーンベンチ内で，16時間, 24時間, 48時間紫外光を照射した。しかしいずれの膜も凝集した。
現在までの達成度 (区分)	現在までの達成度 (区分) 3: やや遅れている理由緊急事態宣言や入構制限によって，予定していた実験が遅れている。また，プレカーサー膜の光照射によって得た膜は，凝集した銅膜だった。当初予期していないことが起こり，その原因を追究するために実験条件の変更が生じた。したがって，本研究は当初の目的通り，プレカーサー膜への光照射で銅結晶への形成は達成したが，予定よりやや遅れている。
今後の研究の推進方策	引き続き銅膜の光形成を試みているが，この凝集を改善できていない。本研究の大目標は，CNT含有の銅膜の常温形成であることから，光照射だけでなくプレカーサー溶液からの他の方法でCNT含有の銅膜の常温形成を試みる予定である。
次年度使用額が生じた理由	昨年度は，緊急事態宣言や入構制限で予定していた実験が不可能だった。本年度は，昨年度の遅れを戻すように様々な手法による銅膜の常温形成をおこない使用する予定である。