ナノ粒子高速集積化技術の開発とフォトニック結晶への応用

摘要

集積度の高い二次元のナノ粒子膜はフォトニック結晶や局在表面プラズモン共鳴などに見られる光学特性を有しサや太陽電池の高効率発電化などへの応用が期待されているこれらの応用先のデバイスにとって粒子の集積度の性能に大きく影響するため，高速で安定な歩留まりを有するナノ粒子の二次元集積技術が求められている．現在までに報告された手法として，粒子の引き上げ法，成膜速度に優れるドライマニュアルアッセンブリ法[1]や電気泳動法[2]などがあるが，自動への粒子集積を同時に実現することは困難であったら粒子集積法の中で電気泳動法は、ナノ粒子の分散液中に電位を加えることで負に帯電する粒子を強制的に陽極基板上へ集積させることができるため、高速集積が可能な有用な手法である．しかし，本手法には粒子集積後に基板上に分散液が残留することで余剰粒子が堆積してしまう問題があり，これが二次元粒子膜の成膜において大きな障害であった．そこで，本研究で我々は高速成膜に有効な電気泳動法に引き上げ法を組み合わせ，電気泳動中に乾燥プロセスを並行して行うことで高速かつ余剰粒子の固定を防ぐした．