スペ-サ分子混合LB法による有機分子超薄膜の結晶構造制御

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09650020
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Research Institution: Keio University
• Principal Investigator: 白鳥 世明 慶應義塾大学, 理工学部, 専任講師 (00222042)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 池崎 和男 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (50051462)
• Keywords: ラングミュア・ブロジェト膜 / アラキジン酸 / フラーレン / スペ-サ分子 / 分子配向 / 構造制御 / 原子間力顕微鏡 / ヘラロ接合

Research Abstract

有機機能性分子を単分子のオーダーで配向させ、積層する技術としてLangmuir-Blodgett膜成膜法(LB法)が注目されている。このLB法は、常温、常圧で成膜可能であり、成膜コストも安価であるため、超高密度集積化デバイスの実現をめざした機能素子の構築が期待されている。しかし、実際に成膜された有機分子の配向を評価した結果、基板原子の格子定数と積層する分子の大きさの相違や、異種分子間の格子定数の整合、不整合が問題となり初めている。基板と格子定数が大きく異なる分子を積層する場合でも、中間に整合をとるようなバッファー層があれば、良好な分子配向が期待できると考えられる。我々は、これまでにLB膜中にスペ-サ分子を混合することにより、LB膜分子の分子間隔を調整できることを見いだした。平成9年度は単分子層複合有機超薄膜の2次元面内における構造制御を中心に超薄膜の作製、評価を行なった。材料としてはアラキジン酸分子のような飽和直鎖脂肪酸、フッ素化脂肪酸のようなやや大型の分子や、サッカーボール型の球対称構造をもつフラーレン分子を用い、直鎖脂肪酸とは分子サイズの大きく異なる分子層を積層した。この際、先に示したアラキジン酸分子等に小形スペ-サ分子を混合することで分子間隔を調整したバッファー層を設けることにより、分子配向が一段と向上することが原子間力顕微鏡(AFM)を用いた観察により確認された。したがって、スペ-サ分子混合によるLB膜の分子間隔制御により、格子定数の整合のとれた良好なヘテロ接合LB膜の形成が可能であると考えられる。

Research Products

• [Publications] S.Sha.Shiratori,K.Tachi K.Ikezaki: "2-D Lattice Constant Control in LB Films Containing Pyrrole" Synthetic Metals. 84. 833-834 (1997)
• [Publications] Seimei Sha Shiratori,Shinichirou Kuroda,Kazuo Ikezaki: "Formation of Polypyrrole Fine Wires By"Electropolymerization LB Technique"" Molecular Crystals and Liquid Crystals. 294. 27-30 (1997)
• [Publications] Seimei Sha Shiratori,Seiji Mori,Kazuo Ikezaki: "Wirebonding over insulating substrates by electropolymerization of polypyrroie using a Scanning micro-needle" Sensors and Actuators B(Chemical). (accepted for publication). (1998)
• [Publications] Seimei Sha Shiratori,Motoi Shimizu,Kazuo Ikezaki: "Molecular Sifter Using Spase Controlled LB Films by Fullerene Molecules" Thin Solid Films. (accepted for publication). (1998)
• [Publications] 白鳥(謝)世明,館鋼次郎,池崎和男: "スペ-サ分子導入によるバッファ層上のLB膜の分子配向" 第45回応用物理学関係連合講演会講演予稿集. No.3(発表予定(3月)). (1998)