JP2009096656A - ZnOロッドアレイ及びその作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】溶液中において基板上に直接六角柱状ZnOを結晶成長させて形成したZnOロッドアレイ構造体であって、1)ZnOロッドは六角形の断面形状と6枚の側面を有している、2)ロッドはZnO単相からなる、3)ZnOロッドはアスペクト比が3−4である、4)XRDから、(0002)面からの回折ピークのみが観察され、高いc軸配向性を有する、ことを特徴とするZnOロッドアレイ構造体、及び上記のZnOロッドアレイ構造体を作製する方法であって、酸化亜鉛が析出する酸化亜鉛含有溶液からなる反応系を用いて、液相で、基板上にZnOロッドアレイを形成することを特徴とするZnOロッドアレイ構造体の作製方法。
【効果】シード層及び高温加熱処理を用いることなく基板上にZnOロットアレイ構造体を作製し、提供することができる。
【選択図】図1
Description
(1)溶液中において基板上に直接六角柱状ZnOを結晶成長させて形成したZnOロッドアレイ構造体であって、1)ZnOロッドは六角形の断面形状と6枚の側面を有している、2)ロッドはZnO単相からなる、3)ZnOロッドはアスペクト比が3−4である、4)XRDから、(0002)面からの回折ピークのみが観察され、高いc軸配向性を有する、ことを特徴とするZnOロッドアレイ構造体。
(2)ZnOロッドは、直径100−120nm、長さ300−400nmであり、ロッド間に100−1000nmの空隙が存在している、前記(1)に記載のZnOロッドアレイ構造体。
(3)基板が、FTO、ITO、ガラス、シリコン、金属、セラミックス、ポリマー、紙、ゴム、又は低耐熱性基材である、前記(1)に記載のZnOロッドアレイ構造体。
(4)基板が、平板状、繊維、粒子、又は複雑形状の形態を有する、前記(1)に記載のZnOロッドアレイ構造体。
(5)前記(1)に記載のZnOロッドアレイ構造体を構成することを特徴とするZnOロッド体。
(6)前記(1)から(4)のいずれかに記載のZnOロッドアレイ構造体を作製する方法であって、酸化亜鉛が析出する酸化亜鉛含有溶液からなる反応系を用いて、液相で、基板上にZnOロッドアレイを形成することを特徴とするZnOロッドアレイ構造体の作製方法。
(7)反応系に、エチレンジアミン又はアンモニアを添加するか、あるいは反応系の温度、原料濃度及び/又はpHを変化させてZnO結晶粒子を析出させる、前記(6)に記載のZnOロッドアレイ構造体の作製方法。
(8)基板表面を、UV照射処理により水に対する接触角が1−0°の超親水性へと表面変性させる、前記(6)に記載のZnOロッドアレイ構造体の作製方法。
(9)前記(1)から(4)のいずれかに記載のZnOロッドアレイ構造体を構成要素として含むことを特徴とするZnOロッドアレイ部材。
(10)部材が、分子センサー、DNAセンサー、ガスセンサー、溶液センサー、色素増感型太陽電池、フィルター、又は触媒である、前記(9)に記載のZnOロッドアレイ部材。
本発明は、溶液中において基板上に直接六角柱状ZnOを結晶成長させて形成したZnOロッドアレイ構造体であって、ZnOロッドは六角形の断面形状と6枚の側面を有している、ロッドはZnO単相からなる、ZnOロッドはアスペクト比が3−4である、XRDから、(0002)面からの回折ピークのみが観察され、高いc軸配向性を有する、ことを特徴とするものである。本発明では、上記のZnOロッドは、直径100−120nm、長さ300−400nmであり、ロッド間に100−1000nmの空隙が存在していること、を好ましい実施の態様としている。
(1)FTO等の基板表面を、水に対する接触角が1−0°の超親水性へと表面変性させ、その基板表面にZnOロッドアレイ構造体を形成し、提供することができる。
(2)FTO等の基板上に作製したZnOロッドアレイ構造体を提供することができる。
(3)FTO等の基板上に作製したZnOロッドを提供することができる。
(4)FTO等の基板上に、c軸配向したZnOロッドアレイ構造体を作製することができる。
(5)シード層を用いずに、FTO等の基板上に、直接、ZnOロッドアレイ構造体を形成することができる。
(6)シード層を用いずに、FTO等の基板上に、直接、ZnOロッドあるいは他の形態のZnOを形成することができる。
Claims (10)
- 溶液中において基板上に直接六角柱状ZnOを結晶成長させて形成したZnOロッドアレイ構造体であって、1)ZnOロッドは六角形の断面形状と6枚の側面を有している、2)ロッドはZnO単相からなる、3)ZnOロッドはアスペクト比が3−4である、4)XRDから、(0002)面からの回折ピークのみが観察され、高いc軸配向性を有する、ことを特徴とするZnOロッドアレイ構造体。
- ZnOロッドは、直径100−120nm、長さ300−400nmであり、ロッド間に100−1000nmの空隙が存在している、請求項1に記載のZnOロッドアレイ構造体。
- 基板が、FTO、ITO、ガラス、シリコン、金属、セラミックス、ポリマー、紙、ゴム、又は低耐熱性基材である、請求項1に記載のZnOロッドアレイ構造体。
- 基板が、平板状、繊維、粒子、又は複雑形状の形態を有する、請求項1に記載のZnOロッドアレイ構造体。
- 請求項1に記載のZnOロッドアレイ構造体を構成することを特徴とするZnOロッド体。
- 請求項1から4のいずれかに記載のZnOロッドアレイ構造体を作製する方法であって、酸化亜鉛が析出する酸化亜鉛含有溶液からなる反応系を用いて、液相で、基板上にZnOロッドアレイを形成することを特徴とするZnOロッドアレイ構造体の作製方法。
- 反応系に、エチレンジアミン又はアンモニアを添加するか、あるいは反応系の温度、原料濃度及び/又はpHを変化させてZnO結晶粒子を析出させる、請求項6に記載のZnOロッドアレイ構造体の作製方法。
- 基板表面を、UV照射処理により水に対する接触角が1−0°の超親水性へと表面変性させる、請求項6に記載のZnOロッドアレイ構造体の作製方法。
- 請求項1から4のいずれかに記載のZnOロッドアレイ構造体を構成要素として含むことを特徴とするZnOロッドアレイ部材。
- 部材が、分子センサー、DNAセンサー、ガスセンサー、溶液センサー、色素増感型太陽電池、フィルター、又は触媒である、請求項9に記載のZnOロッドアレイ部材。
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