共役系高分子薄膜電極のフェムト秒ナノメートル光機能

共轭聚合物薄膜电极的飞秒纳米光学功能

• 批准号: 10131231
• 负责人: 坂口 浩司
• 金额: $ 0.96万
• 依托单位: Shizuoka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (A)
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1998 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10131231/
• 关键词: 走査型プローブ顕微鏡; フェムト秒レーザー; 有機薄膜

量子構造中の電子は、極微領域で超高速に振る舞うため、観測手段がなくその挙動に関する理解を困難にして来た。本研究では、フェムト秒光パルス技術とナノテクノロジーを組合せた超高速走査型プローブ顕微鏡を開発し、電子がナノメートル空間に閉じ込められた一次元電子系の光機能を明らかにすることを目的とする。今年度はCWレーザー光励起による電流を検出する原子間力顕微鏡(光電導性AFM)を開発し、有機薄膜のナノメートル光電子物性を検討した。試料は、銅フタロジアニン(CuPc)のITOガラスへの真空蒸着膜(厚さ100nm〜10nm)を用いた。自作したAFMは、フィードバック回路、ドライバ、光てこ法によるPSD、ピエゾアクチュエータから構成される。カンチレバーは、金蒸着されたSiNを用いた。高速電流アンプにより、試料の暗電流を検出した。He-Neレーザー(633nm)、またはAr^+レーザー(514nm)をプリズム上に配置した試料に全反射角で入射し、エバネッセント光による励起を行った。チョッパーと同期した局波数におけるシグナルをロックインアンプにより検出することにより光電流を観測した。試料のナノメートル局所領域における光電導を調べた。励起光の照射により光電流が観測された。また、光電流は励起波長依存性を示し、吸収スペクトルとほぼ対応した。I/V特性は電極構造を反映して、整流特性を示した。ピエゾアクチュエータの二次元スキャンにより、光電流像が得られた。以上より開発した光電導AFMにより、量子構造の局所光電物性の観測が可能になった。

量子结构中的电子在极小的区域内以极高的速度运行，由于缺乏观察方法，很难理解它们的行为。在这项研究中，我们将开发一种结合飞秒光脉冲技术和纳米技术的超高速扫描探针显微镜，旨在阐明电子被限制在纳米空间内的一维电子系统的光学功能。今年，我们开发了一种原子力显微镜（光电导AFM），可以检测连续激光激发产生的电流，并研究有机薄膜的纳米光电特性。使用的样品是ITO玻璃上的铜酞菁(CuPc)的真空沉积膜(厚度：100nm至10nm)。自制的AFM由反馈电路、驱动器、使用光学杠杆的PSD和压电执行器组成。悬臂由镀金 SiN 制成。使用高速电流放大器检测样品的暗电流。 He-Ne激光（633 nm）或Ar^+激光（514 nm）以全反射角入射到放置在棱镜上的样品上，并用倏逝光进行激发。通过使用锁相放大器检测与斩波器同步的本地频率的信号来观察光电流。研究了样品纳米局部区域的光电导率。在激发光照射下观察到光电流。此外，光电流表现出激发波长依赖性，几乎与吸收光谱相对应。 I/V特性表现出整流特性，反映了电极结构。通过压电执行器的二维扫描获得光电流图像。上述开发的光电导原子力显微镜使得观察量子结构的局域光电特性成为可能。

项目成果

H.Sakaguchi,et.al.: "Nanometer-Scale Photoelectric Property of Organic Thin Fi1ms Investigated by Photoconductive AFM" Jpn.J.Appl.Phys.

H.Sakaguchi 等人：“通过光电导 AFM 研究有机薄膜的纳米级光电特性”Jpn.J.Appl.Phys。