密度グラデーション超遠心分離を用いた単分散シリコンナノ結晶の調製

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
• 物理化学 物理化学

背景:

• シリコンナノ結晶 (ncSi) は,高度なアプリケーションに不可欠なサイズに依存する特性を示す.
• 既存の方法では,ポリディスパース ncSi を生成することが多く,正確な特性分析を妨げています.
• アルキル鎖による表面受動化は,ncSiの安定性と処理性にとって不可欠である.

研究 の 目的:

• ポリ分散シリコンナノ結晶のサイズ分離のための方法を開発する.
• 詳細な特徴化のために単分散のncSi分子を分離する.
• ncSi.Si.のサイズに依存する性質の研究を可能にするために.

主な方法:

• ソルゲルガラスの熱処理によるシリコンナノ結晶の合成,その後HFエッチング.
• アルキル鎖によるncSiの表面受動化.
• 2,4,6-トリブロモトロウエネをクロロベンゼンで有機密度グラデーション超遠心分離を用いてncSiのサイズ分離.

主要な成果:

• ポリ分散指数値1.04~1.06の単分散シリコンナノ結晶を達成しました.
• 密度グラデーション超遠心分離により,均一なncSi分子を成功裏に分離しました.
• 光発光スペクトロスコピーとHAADF-STEM.EMを用いて孤立したncSiを特徴づけました.

結論:

• 開発された方法は,単分散のncSi.Si.を分離することを可能にします.
• これにより,サイズに依存するシリコンの構造,光学,電気,生物学的性質を正確に定量化することができます.
• シリコンナノ結晶を用いたカスタマイズされた光電子および生物医学機器の開発を容易にする.