ハイブリッドナノ材料を基本とする新規光センサーおよび発光トランジスタ

基于混合纳米材料的新型光学传感器和发光晶体管

基本信息

批准号：
15F15071
负责人：
谷垣勝己
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tohoku University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

新規光センサーや発光トランジスタ製作の基本技術では、有機半導体薄膜の成膜やその膜質状態の理解は重要な基礎的な知見である。特に、基板上への種々のハイブリッドナノ材料の成膜においては、基板とハイブリッド材料との摩擦および歪みなどの影響が非常に重要となる。本研究では，有機薄膜の成膜における表面状態を東北大学材料科学高等研究機構の界面解析グループと共同して研究を遂行した。界面解析グループが独自に有する固-液界面のナノ計測技術は表面力・共振ずり測定法を基盤にした高性能な表面状態の観測手法である。また、高エネルギー加速器研究機構の施設において使用される中性子反射率測定も同時に適用可能である。実際の実験では、ヘキサデカン中の石英表面へのトリブロック共重合高分子の吸着構造と特性を、室温および30℃で評価した。室温では、トリブロック高分子ヘキサデカン溶液中の石英表面間の表面力、および共振ずりを測定する事により、高分子は石英表面に吸着し、時間経過とともに吸着膜厚が増大し、摩擦力が低下する事がわかった。一方30℃では、高分子のヘキサデカン中での溶解度が上がり、高分子はより拡がった構造をとる事により低密度で吸着するために、室温と比べて著しい摩擦力の増大が観測された。このような状況変化は。高分子鎖同士の絡み合いを考える事により理解される。トリブロック高分子重水素化ヘキサデカン溶液-石英基板界面の中性子反射率測定では、高分子の吸着を示す反射率の変化を観測することが出来た。本研究により得られた、成膜有機薄膜の状態理解は、有機半導体薄膜の新規光センサーや発光トランジスタ製作のための基礎的な知見であり、今後本知見を活用した薄膜形成および物性の改善が期待される。

在制造新型光学传感器和发光晶体管的基础技术中，了解有机半导体薄膜的形成及其薄膜质量是重要的基础知识。特别地，在基底上形成各种杂化纳米材料的膜时，基底和杂化材料之间的摩擦和变形的影响非常重要。在这项研究中，我们与东北大学材料科学研究所的界面分析小组合作，研究有机薄膜沉积过程中的表面条件。界面分析组专有的固液界面纳米测量技术是一种基于表面力和共振剪切测量方法的表面状况的高性能观察方法。此外，高能加速器研究组织设施中使用的中子反射测量也可以同时应用。在实际实验中，评估了室温和30℃下三嵌段共聚物聚合物在石英表面在十六烷中的吸附结构和性能。在室温下，通过测量三嵌段聚合物十六烷溶液中石英表面之间的表面力和共振剪切力，我们发现聚合物吸附到石英表面，并且随着时间的推移，吸附膜厚度增加，摩擦力I减小。知道该怎么做。另一方面，在 30°C 时，聚合物在十六烷中的溶解度增加，聚合物呈现出更加分散的结构，这使其能够以较低的密度吸附，从而导致摩擦力与室温相比显着增加。温度。这种情况发生变化。可以通过考虑聚合物链的缠结来理解。通过测量三嵌段聚合物氘代十六烷溶液和石英基板之间界面的中子反射率，我们能够观察到表明聚合物吸附的反射率变化。通过这项研究获得的对沉积有机薄膜状态的了解是使用有机半导体薄膜生产新型光学传感器和发光晶体管的基础知识。将来，这些知识将用于改进薄膜形成和预期的物理特性。

项目成果

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Temperature Effect on Frictional Properties of Adsorbed Layers of a Triblock Copolymer Additive in d34-hexadecane

温度对三嵌段共聚物添加剂在 d34-十六烷中吸附层摩擦性能的影响

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
3.Yuvaraj Sivalingam; Masashi Mizukami; Ami Fujihara; Shin
通讯作者：
Shin

Adsorption Layer Structure of Triblock Copolymer at Silica Surfaces Determined by Surface Forces and Neutron Reflectivity Measurements

通过表面力和中子反射率测量确定二氧化硅表面三嵌段共聚物的吸附层结构

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
1.Y. Sivalingam; M. Mizukami; N. L. Yamada; K. Hori; S. Yusa; K. Tanigaki; K. Kurihara Adsorption Layer Structure of Triblock Copolymer at Silica Surfaces Determined by Surface Forces;Neutron Reflectivity Measurements
通讯作者：
Neutron Reflectivity Measurements

Time, Temperature and Shear Dependent Frictional Properties of Adsorbed Layers of a Triblock Copolymer Additive in d34-hexadecane

d34-十六烷中三嵌段共聚物添加剂吸附层的时间、温度和剪切相关摩擦特性