超分子光電流を生成するシステムの組み立てのための非共性戦略
Ernesto Soto1, John C MacDonald, Christopher G F Cooper
1Department of Chemistry and Biochemistry, Worcester Polytechnic Institute, Worcester, Massachusetts 01609, USA.
Journal of the American Chemical Society
|March 6, 2003
まとめ
研究者は,光電流を生成するための新しい薄膜を開発しました. 非共振的に組み立てられたフィルムは,共振的に組み立てられたものよりも高い効率を示し,分子電子機器のより単純な組み立て方法を示唆しました.
科学分野:
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
- フォトケミストリー フォトケミストリー
背景:
- 効率的な光電流を生成する薄膜の開発は,分子電子工学にとって極めて重要です.
- このような装置のための大分子による共振組成は,困難である可能性があります.
- 自己組み立てモノレイヤー (SAM) は,機能的な薄膜を構成するためのプラットフォームを提供します.
研究 の 目的:
- 結合して組み立てられたフィルムと非結合して組み立てられた多層フィルムの光電流生成効率を比較する.
- 秩序ある,欠陥のない薄膜を作成するための金属-リガンド複合体の可能性を調査する.
- 分子電子機器の代替組立方法を探求する.
主な方法:
- 金の表面に3つの異なる薄膜 (SAM I,II,III) を組み立てました.
- SAM I:ペプチド改変型ピレン染色体の共性組成.
- フィルムIIとIII:メタル-リガンド複合を用いた非共振組成.
- サイクル電圧計と接触角度測定を用いた特徴付け.
- コントロールされた光刺激 (350 nmランプ) の下で光電流の生成測定.
主要な成果:
- SAM Iは,共振的に組み立てられたフィルムで,5-10 nA/cm2の範囲で光電流を生成しました.
- 非収合的に組み立てられたフィルム (IIおよびIII) は,より高い光流 (10-30 nA/cm2) を生み出しました.
- フィルムIIとフィルムIIIの量子効率は約1%でした.
- サイクルボルトメトリーと接触角度データは,フィルムIIとフィルムIIIに欠陥が最小限にある順番の層を示した.
結論:
- 金属-リガンド複合による非共性組成は,秩序ある,欠陥のない薄膜を作成するための効果的な経路を提供します.
- この方法では,従来の共電性組み立てと比較して,同等またはより優れた光電流生成が得られます.
- ノンコヴァレントアセンブリは,大きな分子から分子電子機器を製造する際の課題を克服するための有望な代替案です.
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