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論文

Micro-orientation control of silicon polymer thin films on graphite surfaces modified by heteroatom doping

下山巖; 馬場祐治; 平尾法恵*

Advances in Engineering (Internet), 1 Pages, 2018/02

有機デバイスの性能は有機薄膜中の分子配向に大きく依存する。したがって有機分子の微細配向制御はデバイス集積化に必須の技術であるが、その手法はまだ確立していない。我々はイオンビームによりヘテロ原子ドーピングを行ったグラファイト基板上にポリジメチルシラン(PDMS)薄膜を蒸着することで有機薄膜の微細配向制御を試みた。未照射基板上でPDMS薄膜は垂直配向をとるのに対し、Ar $^{+}$ イオン照射を行った基板上ではランダム配向、N $_{2}$ $^{+}$ イオン照射を行った基板上では垂直配向をとることをX線吸収分光法の偏光依存性測定と分子軌道計算により明らかにした。さらに、数十ミクロン周期のパターンのN $_{2}$ $^{+}$ イオン照射を行ったグラファイト基板上でPDMS薄膜が配向構造に起因するパターンを示すことを光電子顕微鏡により明らかにした。以上の結果は、この手法が有機分子の微細配向制御に対して有効であることを示している。

論文

Ion beam induced crosslinking reactions in poly(di-n-hexylsilane)

関修平*; 前田兼作*; 国見仁久*; 田川精一*; 吉田陽一*; 工藤久明; 杉本雅樹; 森田洋右; 瀬口忠男; 岩井岳夫*; et al.

Journal of Physical Chemistry B, 103(15), p.3043 - 3048, 1999/00

https://doi.org/10.1021/jp9847080

被引用回数：47 パーセンタイル：77.87(Chemistry, Physical)

シリコン系高分子の1つであるポリジノルマルヘキシルシラン(PDHS)の固相薄膜に対して、LETの異なる高エネルギーイオンビーム、電子線、コバルト60線を照射した。LETは0.2~1620eV/nmの範囲で変化させた。照射によって、PDHSには不均一な架橋及び主鎖切断反応が誘起される。分子量分布の変化及びチャールズビーピナー関係式より架橋の確率を算出したところ、LETの増大とともに0.042から0.91へと増大した。

口頭

グラファイト基板上のポリジメチルシラン薄膜の窒素ドーピングによる配向制御

下山巖; 馬場祐治; 平尾法恵*

no journal, ,

一次元電子・光学デバイスとしての応用が期待されているポリジメチルシラン(PDMS)薄膜の配向制御を行うため、我々はイオンビーム照射を行ったグラファイト上のPDMS薄膜の配向を調べた。高配向熱分解グラファイト(HOPG)に3keVのN $_{2}^{+}$ イオンを室温で照射し、その後PDMSを真空蒸着した。非照射HOPG基板に蒸着したPDMS薄膜のSi 端の吸収端近傍X線吸収微細構造(NEXAFS)スペクトルの解釈のためDV-X 法による電子構造解析を行い、NEXAFSの偏光依存性からPDMS薄膜が水平配向をとることを確認した。一方Ar $^{+}$ 照射HOPG基板ではNEXAFSの偏光依存性が失われ、ランダム配向示す結果が得られた。またN $_{2}^{+}$ イオン照射HOPG基板では未照射基板と逆の偏光依存性が観測され、垂直配向した薄膜が得られた。この結果はイオンドーピングによる有機デバイスの微細配向制御法の可能性を示している。

口頭

ヘテロ原子ドーピングしたグラファイト上のシリコンポリマー薄膜の微細配向制御

下山巖; 馬場祐治; 平尾法恵*

no journal, ,

1次元半導体の電子構造を持つポリシランは電子物性が配向構造に依存するが、微細配向制御の手法は確立していない。我々はグラファイト基板へのイオンビーム照射による表面改質によりポリジメチルシラン(PDMS)薄膜の配向制御を試みた。未照射グラファイト基板上に真空蒸着したPDMS薄膜は水平配向構造をとるが、Ar $^{+}$ イオン照射したグラファイト上ではランダムな配向構造をとることが吸収端近傍X線吸収微細構造(NEXAFS)分光法によりわかった。またN $_{2}$ $^{+}$ イオン照射したグラファイト上でPDMS薄膜は垂直配向構造をとったことから、イオンビーム照射による水平/垂直/ランダムの配向制御に成功した。さらに我々は、25m間隔のグリッドパターンを通してN $_{2}$ $^{+}$ イオン照射したグラファイトにPDMS薄膜を蒸着し、光電子顕微鏡(PEEM)による観測を行ったところ、照射パターンに依存して配向構造が変化することを見いだした。これらの結果により、この手法がポリシラン薄膜の微細配向制御に利用できることがわかった。