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J-GLOBAL ID：202202286478894754   整理番号：22A0316882

印刷可能な半導体/イオン液体界面におけるLewis酸/塩基およびイオン相互作用のキャラクタリゼーションによるエネルギー準位アラインメントの合理化【JST・京大機械翻訳】

Rationalizing energy level alignment by characterizing Lewis acid/base and ionic interactions at printable semiconductor/ionic liquid interfaces

著者 (8件)： Du Hill Linze (Department of Chemical and Environmental Engineering, University of Arizona, 1133 E. James E. Rogers Way, Tucson, AZ 85721, USA. [e-mail]) ,  De Keersmaecker Michel ,  Colbert Adam E. ,  Hill Joshua W. ,  Placencia Diogenes ,  Boercker Janice E. ,  Armstrong Neal R. ,  Ratcliff Erin L.
資料名： Materials Horizons  (Materials Horizons)
巻： 9  号： 1  ページ： 471-481  発行年： 2022年 
JST資料番号： W2467A  ISSN： 2051-6355  CODEN： MHAOAL  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 半導体/電解質界面での電荷移動とエネルギー変換プロセスは局所電場分布によって制御され,特に測定が困難であった。ここでは,イオン液体電解質の低い蒸気圧と真空適合性を利用して,異なる電子材料の表面上に,層毎のイオン液体EMIM~+ (1-エチル-3-メチルイミダゾリウムとTFSI-(ビス(トリフルオロメチルスルホニル)-イミド)の層毎,超真空蒸着を行った。界面がX線と紫外光電子放出分光法(XPS/UPS)の組み合わせによって特性化される標準金属(Au)と4つの印刷電子材料の間のケースバイケース研究を考察した。テンプレートストリップ金表面に対して,XPSにより金表面でのTFSIアニオンの優先配向を観察し,UPSにおける大きな表面真空準位シフト(0.7eV)により検出される最初の2つの単分子層内で大きな電場(~108eVm-1)を可能にした。逆に,4つの印刷可能な半導体表面,すなわち,メチルアンモニウム鉛三ヨウ化物(MAPbI_3),位置規則性ポリ(3-ヘキシルチオフェン-2,5-ジイル(P3HT),ゾル-ゲル酸化ニッケル(NiO_x),およびPbI_xキャップPbS量子ドットに関して,はるかにランダムな配向を観察した。。また,著者らは,よりランダム配向を,観察した,。”メチルアンモニウム鉛三ヨウ化物(MAPbI_3),位置規則性ポリ(3-ヘキシルチオフェン-2,5-ジイル(P3HT),ゾル-ゲル酸化ニッケル(NiO_x),およびPbI_xキャップPbS量子ドット。考察した半導体に対して,3ML被覆率でのイオン液体のイオン化エネルギー(IE)は高度に基板依存性であり,基本的な化学反応がバルク電子構造に達する前に界面準位配列(電子平衡)を支配することを示した。これは,エネルギーレベルアラインメントのための普遍的な規則は無いが,Lewis酸/塩基サイトの相対強度およびイオン-分子相互作用を考慮するべきであることを示した。特に,P3HTでは,相互作用は比較的弱く,チオフェン環のπ結合構造を通して起こることが分かった。代わりに,NiO_x,PbS/PbI_x量子ドット,およびMAPbI_3に対して,著者らのXPSデータは,半導体とILの間のイオン結合とLewis酸/塩基反応の組み合わせを示唆し,MAPbI_3が最も反応性の高い表面である。まとめると,著者らの結果は,戦略的に選んだイオン液体ベースのアニオンとカチオンが,不均一表面の表面欠陥を優先的に不動態化し,そして/または滴定するために,同時に高度に局在化した電場を提供する,界面工学における新しい方向を指摘する。これらの機会は,エネルギー変換および貯蔵およびバイオセンシング応用を含むオプトエレクトロニクスおよび電気化学デバイスに変換可能であることが期待される。Copyright 2022 Royal Society of Chemistry All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *アラインメント ,  *イオン ,  *界面 ,  電場 ,  電荷移動 ,  *半導体 ,  *印刷 ,  金 ,  *Lewis酸 ,  アニオン ,  オプトエレクトロニクス ,  ゾル-ゲル法 ,  量子ドット ,  *イオン液体 ,  硫黄複素環化合物

分類 (3件)： 電極過程  (CB07040U) ,  融解塩  (CB05050R) ,  固-液界面  (CB12050B)

物質索引 (1件)： チオフェン

タイトルに関連する用語 (10件)： イオン液体 ,  界面 ,  Lewis酸 ,  塩基 ,  イオン ,  相互作用 ,  キャラクタリゼーション ,  エネルギー準位 ,  アラインメント ,  合理化