新材料（1）

[PY-93] Synthesis of metal doped ZnO nanocrystals using esterification reaction between alcohols and carboxylic acids for transparent conductive films.

○Takuya Endo¹, Shun Yokoyama¹, Kenichi Motomiya¹, Hideyuki Takahashi¹, Kazuyuki Tohji¹ (1. Tohoku Univercity)

Keywords:Transparent conductive films, Zinc oxide, Metal oxide nanocrystals, Esterification reaction, Metal doping

透明で導電性を有する膜である、透明導電膜は、太陽電池やスマートフォンを始めとする、様々な光学デバイスに使用されている。ITOは最も広く使用されているものの、コストも高く毒性もあることから、安価なZnOのナノ粒子を塗布、低温焼結で透明導電膜を形成する研究が広く進められている。当研究室では、高温や毒性試薬を必要とする主流な合成法に対して、金属オレイン酸とオレイルアルコールのエステル化反応を用いることで、比較的低温かつ、毒性の低い試薬での酸化物ナノ粒子合成法を開発している。本反応から得られたZnOナノ粒子を用いて塗布・焼結により透明導電膜を形成する場合、粒子表面に残存するオレイン酸が焼結を阻害し、更にZnOのみではITOと比較して抵抗が高く、性能の高い透明導電膜は得られない。そこで、本研究では、エステル化時に用いるカルボン酸をオレイン酸ではなく低温分解可能な物質を採用し、表面残存物を変化させ焼結反応の促進を試みた。更に、反応系に異元素であるAlおよびGaを添加することで、ZnOへのドーピングによる抵抗減少を試みた。発表では、表面残存カルボン酸の焼結反応への影響および異元素ドープによる抵抗の変化について報告する。