複合ナノロッドを用いた光電変換デバイス

使用复合纳米棒的光电转换装置

• 批准号: 20043017
• 负责人: 今堀 博
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20043017/
• 关键词: ナノロッド; テンプレート; 光電気化学; 太陽電池; 電子移動; 電気化学; 金属; 有機分子

デバイスの高性能化に伴い、デバイスの大きさはますます小さくなってきている。そのようなデバイスを作製するためには、高分解能のナノリソグラフィーが必要となってきている。しかしながら、現在の電子ビームリソグラフィー、ディプペンナノリソグラフィー、イオンビームリソグラフィー、ナノインプリントリソグラフィーでは、解像度、コスト、一般性などの面で十分ではない。たとえば、ナノエレクトロニクスの開発には、20nmギャップの電極間にナノ材料を精密に橋渡しし、電気特性を発現させる必要があるが、現状では困難である。以上を踏まえて、光-分子強結合反応場の実現を目指して、ヘテロナノロッドを作製し、1本のナノロッドの光電変換特性を解明することを目的として実験を行った。具体的には、ナノメートルサイズの多孔性のアルミナテンプレートを鋳型として用いた。テンプレートはナノ細孔を持ったレンコン状の形状であり、この細孔サイズは10-100nmの範囲で選択できる。このナノ細孔内には、任意の物質を、任意の長さに電気化学的に電着させることが可能である。まず、底面を銀で蒸着し、流れる電荷量を調節しながら、逐次的に望み長さの金属、有機分子ナノロッドをナノポーア内で電析させた。たとえば、金/p-型分子ポリマーの複合ナノロッドを作製した。底面の銀を除去した後、アルミナテンプレートを溶解させ、ナノロッドを分離した。その構造を透過型電子顕微鏡、走査型電子顕微鏡などの表面解析手法を用いて評価した。この際、金属と有機分子間の接合が悪いと、良好な複合ナノロッドを作製できないことがわかった。また、有機ポリマー部分のモノマーの分子構造に依存して、複合ナノロッドの品質が大きく変化することもわかった。今度、光と分子を強く相互作用させることを目指して、ヘテロナノロッドを作製し、一本のナノロッドの光電気化学特性を評価することを行なう。

随着设备的性能提高，设备的尺寸越来越小。高分辨率的纳米光刻已成为制造此类设备所必需的。然而，在分辨率，成本，一般性等方面，当前的电子束光刻，二苯纳米光刻，离子束光刻和纳米膜光刻不足。例如，在纳米电子学的发展中，有必要精确地桥接具有20 nm间隙的电极之间的纳米材料以表达电气性能，但这目前很难。基于上面的，我们制造了杂色的杂色，目的是实现强烈的光分子键合反应场，并进行了实验，目的是阐明单个纳米棒的光电转换特性。具体而言，将纳米尺寸的多孔氧化铝模板用作模板。该模板具有带有纳米孔的Lotus loot状形状，并且可以在10-100 nm的范围内选择孔径。在纳米孔中，任何材料都可以电化沉积到任何长度。首先，用银蒸发底部表面，并在调节所需长度的电荷流量量时，金属和有机分子纳米棒连续沉积在纳米孔内。例如，制备了金/P型分子聚合物的复合纳米棒。去除底部的银后，将氧化铝模板溶解并分开。使用表面分析技术（例如透射电子显微镜和扫描电子显微镜）评估结构。目前，发现金属和有机分子之间的键很差，就无法产生良好的复合纳米棒。还发现，复合纳米棒的质量明显变化，具体取决于有机聚合物部分的单体的分子结构。现在，为了使光和分子强烈相互作用，构造杂音棒，并评估一种纳米棒的光电化学性质。

项目成果

Clusterization, Electrophoretic Deposition, and Photoelectrochemical Properties of Fullerene-Functionalized Carbon Nanotube Composites

富勒烯功能化碳纳米管复合材料的簇化、电泳沉积和光电化学性能

• 发表时间: 2008
• 期刊: Chem. Eur. J. 14
• 作者: T. Umeyama;N. Tezuka;M. Fujita;S. Hayashi;N. Kadota;Y. Matano;H. Imahori
• 通讯作者: H. Imahori

Novel Nanoarchitecture on Electrodes for Solar Energy Conversion

用于太阳能转换的电极的新型纳米结构

• 发表时间: 2008
• 作者: S. Hayashi;Y. Matsubara;S. Eu;H. Hayashi;T. Umeyama;Y. Matano;and H. Imahori;三ツ石方也;Tatsuya Nakajima;H. Imahori
• 通讯作者: H. Imahori

有機薄膜太陽電池の最新技術II

有机薄膜太阳能电池最新技术II

• 发表时间: 2009
• 作者: K.Kaneto;H.Fujisue;K.Yamato;W. Takashima;藤井彰彦
• 通讯作者: 藤井彰彦

Fused five-membered porphyrin for dye-sensitized solar cells

• DOI: 10.1246/cl.2008.846
• 发表时间: 2008-08-05
• 期刊: CHEMISTRY LETTERS
• 影响因子: 1.6
• 作者: Hayashi, Shinya;Matsubara, Yusuke;Imahori, Hiroshi
• 通讯作者: Imahori, Hiroshi