(57)【要約】【課題】ＺｎＯロッドアレイ構造体と、その作製方法を提供する。【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
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【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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、請求項１に記載のＺｎＯロッドアレイ構造体。
【請求項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、請求項１に記載のＺｎＯロッドアレイ構造体。
【請求項４】
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５】
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６】
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。
【請求項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、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、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９】
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。
【請求項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、請求項９に記載のＺｎＯロッドアレイ部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＺｎＯロッドアレイ構造体及びその作製方法に関するものであり、更に詳しくは、本発明は、シード層及び高温加熱処理を用いることなく、例えば、フッ素ドープＳｎＯ２被覆ガラス基板（ＦＴＯ基板）上に形成したＺｎＯロッドアレイ構造体に関するものである。本発明では、本構造体を、ＺｎＯとＦＴＯ基板等の間にシード層を必要とせず得ることができる。
【０００２】
本発明では、上記のため、シード層での抵抗増加を回避でき、また、高温加熱処理に伴うＦＴＯ基板等の抵抗増加を回避でき、ポリマーフィルムなどの低耐熱性基板上にＺｎＯロッドアレイ構造体を作製することもでき、その際には、フレキシブル性、軽量化、低コスト化等が可能となる。
【０００３】
更に、本構造体は、ＺｎＯロッドのアスペクト比が３−４と小さいため、例えば、検査溶液導入時のＺｎＯの破壊を防ぐことができる。本発明は、ＦＴＯ上のＺｎＯロッドアレイ構造体として、あるいは任意の基板上に形成したＺｎＯロッドアレイ構造体として使用することができ、例えば、分子センサー、ＤＮＡセンサー、溶液センサー、ガスセンサー、色素増感型太陽電池、フィルター、触媒等として利用できるＺｎＯロッドアレイ構造体を提供するものである。
【背景技術】
【０００４】
ＺｎＯは、ダイオキシンやビスフェノールＡ検知用のセンサー電極や、各種分子センサー、ＤＮＡセンサー、色素増感型太陽電池電極、ガスセンサー等への応用が期待されている。これらのアプリケーションにおいて、感度等の特性は、ＺｎＯの形態と比表面積に大きく依存する。また、感度、効率は、ＺｎＯと基板との間の電気抵抗にも大きく依存する。
【０００５】
そのため、ＺｎＯ粒子やＺｎＯ粒子膜の形態制御、基板上への直接固定化への要求は大きい。最近、ＺｎＯウィスカーの形成法が提案され、更に、シード層を用いた２段階法によりＺｎＯウィスカー膜の形成法が提案された（特許文献１、２）。
【０００６】
ＺｎＯウィスカー膜の形成においては、硝酸亜鉛コート層の高温加熱処理によりＺｎＯ多結晶シード層が形成される。また、２段階目のＺｎＯの結晶成長において、シード層によりＺｎＯウィスカーの結晶成長が促進される。
【０００７】
また、他の文献では、酸化亜鉛粒子膜が形成されている（非特許文献１）。しかし、この手法では、シード層として、疎水性自己組織化単分子膜が必要である。また、粒子の付着による膜形成であり、付着強度が弱い。酸化亜鉛のロッドが立ったロッドアレイの形態ではなく、ＸＲＤより、（０００２）以外の回折線も見られる。
【０００８】
しかし、上述のこのプロセスでは、ＺｎＯウィスカー形成のためのシード層が必要であった。また、硝酸亜鉛コート層（シード層）の結晶化のために、高温加熱処理が必要であったが、ＦＴＯやＩＴＯの抵抗は、高温加熱処理により増加してしまう。また、ＺｎＯ多結晶からなるシード層の存在により、抵抗が増加する。
【０００９】
更に、高温加熱処理を必要とするため、導電性ポリマーフィルム等の低耐熱性基板上へのＺｎＯ電極層の形成ができない。仮に、ＦＴＯ基板を透明導電性ポリマー基板に替えることが可能となれば、曲げられるフレキシブルデバイス（センサー、太陽電池等）が実現されるとともに、軽量化、低コスト化も可能となる。
【００１０】
また、シード層形成のために用いられているスピンコーティング法は、製造ライン化が困難である点も指摘されている。別の観点では、ＺｎＯウィスカーは、高いアスペクト比のため、衝撃などに弱い構造を有している。分子センサー等への応用においては、検査溶液の導入時に、ウィスカーの破砕が起きてしまう。そのため、溶液の導入を伴うセンサーへの応用においては、大きな直径と低いアスペクト比を有するＺｎＯロッドが求められている。
【００１１】
【特許文献１】特願２００７−０７２２４８号
【特許文献２】特願２００７−１４６２３２号
【非特許文献１】Ｙｏｓｈｉｔａｋｅ  Ｍａｓｕｄａ，Ｎａｏｔｏ  Ｋｉｎｏｓｈｉｔａ，Ｆｕｙｕｔｏｓｈｉ  Ｓａｔｏ，ａｎｄ  Ｋｕｎｉｈｉｔｏ  Ｋｏｕｍｏｔｏ，“Ｓｉｔｅ−Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｏｆ  ＵＶ−  ａｎｄ  Ｖｉｓｉｂｌｅ−Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ＺｎＯ  Ｃｒｙｓｔａｌｓ”，Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｇｒｏｗｔｈ  ＆  Ｄｅｓｉｇｎ，６（１），７５−７８，（２００６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このような状況の中で、本発明者らは、上記従来技術に鑑みて、高温加熱処理を施す必要がなく、低耐熱性基板上へＺｎＯ電極層の形成が可能な新しいＺｎＯ電極層の形成技術を開発することを目標として鋭意研究を積み重ねた結果、溶液中において、基板上に直接ＺｎＯを結晶成長させる手法を適用することで所期の目的を達成し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、ＺｎＯロッドアレイ構造体並びにＺｎＯロッド体、それらの作製方法及び上記ロッドアレイ構造体を構成要素とするＺｎＯロッドアレイ部材を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的手段から構成される。
（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。
【００１４】
次に、本発明について更に詳細に説明する。
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。
【００１５】
また、本発明は、上記のＺｎＯロッドアレイ構造体を構成するＺｎＯロッド体の点に特徴を有するものである。また、本発明は、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ものである。
【００１６】
また、本発明は、上記のＺｎＯロッドアレイ構造体を構成要素として含むＺｎＯロッドアレイ部材の点に特徴を有するものである。更に、本発明では、上記部材が、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、又は触媒であること、を好ましい実施の態様としている。
【００１７】
本発明では、シード層及び高温加熱処理を用いることなく、ＦＴＯ基板等の上にＺｎＯロッドアレイ構造体を形成する。本プロセスでは、水溶液中において、基板上に直接六角柱状ＺｎＯを結晶成長させている。また、ロッドは、ｃ軸に沿って成長しており、基板に垂直に立って形成している。
【００１８】
本発明は、水溶液中でのＺｎＯの結晶成長を用いて、ＦＴＯ基板上に直接ＺｎＯロッドを結晶化して成長させることを最も主要な特徴とする。ＺｎＯロッドアレイ構造体の形成においては、水溶液中での硝酸亜鉛とエチレンジアミンの化学反応によりＺｎＯを合成するとともに、ＦＴＯ基板上等にロッドを直接形成している。
【００１９】
亜鉛含有溶液には、後記する実施例の硝酸亜鉛水溶液の他、酢酸亜鉛水溶液等の亜鉛含有水溶液を用いることができる。また、ＺｎＯが析出する反応系であれば、有機溶液等の、非水溶液反応系も用いることができる。ＺｎＯが析出する反応系であれば、水熱反応等も用いることができる。
【００２０】
実施例の様に、硝酸亜鉛を原料として用いた際には、エチレンジアミンに代えて、アンモニア等を用いることができる。また、エチレンジアミン等を添加せず、温度、原料濃度及び／又はｐＨを変化させて、ＺｎＯを析出させることもできる。温度も、原料濃度、添加剤、ｐＨ等に合わせて、水溶液の凝固点以上かつ沸点以下（およそ０−９９℃）の範囲で適宜調整することができる。
【００２１】
超親水性ＦＴＯ基板以外に、親水性や疎水性、あるいは、その中間接触角を有するＦＴＯ基板等、各種ＦＴＯ基板を用いることができる。ＦＴＯ以外に、ＩＴＯ、ガラス、シリコン基板等を用いることができる。ＦＴＯ以外に、ポリマーフィルム、紙、ゴム等、各種低耐熱性基板を用いることができる。また、平板状基板以外に、粒子基材、繊維基材、複雑形状基材等も用いることができる。
【００２２】
本発明では、ＺｎＯロッドアレイ構造体をＦＴＯ基板上に形成する。合成は、例えば、硝酸亜鉛及びエチレンジアミンを溶解した６０℃の水溶液中に、ＦＴＯ基板を浸漬することにより行う。ＺｎＯロッドは、直径１００−１２０ｎｍ、長さ３００−４００ｎｍ、アスペクト比３−４を有する六角柱状粒子であり、六角形の断面形状と６枚の側面を有している。また、尖った先端を有しており、基板に対して、垂直±２０°で、直立して成長している。
【００２３】
１０μｍ２の基板面積内に、約１６０のロッドが形成されており、ロッド間には、１００−１０００ｎｍの空隙が存在している。このロッドアレイ構造体が、ＺｎＯ単相であることがＸＲＤより示される。また、（０００２）面からの回折ピークのみが観察される。ｃ軸方向に異方成長した六角柱状粒子が基板に垂直に形成したため、高いｃ軸配向を示したものと考えられる。
【００２４】
このロッドアレイ構造体は、ロッドのアスペクト比が３−４と小さいため、高い強度を有しており、流水による衝撃においても、破砕することがない。また、ＦＴＯ基板との間にシード層を必要とせず、直接、ＺｎＯが形成されている。そのため、シード層での抵抗増加、及び可視光透過率低下を回避している。
【００２５】
また、６０℃前後の水溶液中で形成されているため、高温加熱処理に伴うＦＴＯ基板の抵抗増加を回避している。高温加熱処理を必要としないため、透明導電性ポリマーフィルム等の低耐熱性基板上へのＺｎＯロッドアレイ形成も可能であり、それにより、フレキシブル化、軽量化、低コスト化が可能となる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、次のような作用効果が奏される。
（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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。
【実施例１】
【００２８】
本実施例では、ＦＴＯ基板上にＺｎＯロッドアレイ構造体を作製した。図１に、ＦＴＯ基板上に形成されたＺｎＯロッドアレイ構造体のＸＲＤパターン（ａ）と、ＦＴＯ基板のＸＲＤパターン（ｂ）を示す。本発明における、ＺｎＯとは、ＺｎＯ結晶を主成分（モル比５０％以上）とする固体物質を意味する。
【００２９】
本発明における、ロッドとは、六角柱状、円柱状、楕円体、ウィスカー状、粒状、不定形などの粒子形状を有し、その形状異方性による長手方向と短方向の長さ比（アスペクト比）が、１から１０の固体を指す。また、上記粒子形状の名称は、特許文献、論文、書籍などにより、厳密には統一されていないことから、実際には、ロッドという名称以外の構造体も、含まれる。
【００３０】
本発明における、アレイとは、ＺｎＯロッドが２つ以上存在する構造体を指す。本実施例では、１０μｍ２の基板範囲に１６０個形成されているが、その個数は、２個以上であれば、アレイに含まれる。また、ＺｎＯロッドが１個の場合、アレイには含まれないが、この構造体は、ＺｎＯロッド体に当たる。
【００３１】
ＦＴＯ基板（ＦＴＯ，  ＳｎＯ２：  Ｆ，  Ａｓａｈｉ  Ｇｌａｓｓ  Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，９．３−９．７Ω／□，２６×５０×１．１ｍｍ）に、紫外線（ＵＶ）照射を１０分間行った。ＵＶ照射には、セン特殊光源製低圧水銀ランプ（ＰＬ１６−１１０）を用いた。この光源での主となる光の波長は、１８４．９ｎｍ及び２５３．７ｎｍである。
【００３２】
初期のＦＴＯ表面は、水に対する接触角９６°を示す疎水性表面であるのに対し、ＵＶ照射時間の増加に伴い、接触角は７０°（０．５分）、５４°（１分）、３０°（２分）、１４°（３分）、５°（４分）、０°（５分）と減少し、５分以上では、接触角が計測限界以下のほぼ０°の超親水性を示した。
【００３３】
硝酸亜鉛（Ｚｉｎｃ  ｎｉｔｒａｔｅ  ｈｅｘａｈｙｄｒａｔｅ（Ｚｎ（ＮＯ３）２  ・６Ｈ２Ｏ，＞９９．０％，ＭＷ２９７．４９，Ｋａｎｔｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．））、エチレンジアミン（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ（Ｈ２ＮＣＨ２ＣＨ２ＮＨ２，＞９９．０％，ＭＷ６０．１０，Ｋａｎｔｏ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏ．，Ｉｎｃ．））を、それぞれ１５ｍＭとなるように６０℃の蒸留水に溶解した。
【００３４】
基板を溶液中に斜め下向きで浸漬した。溶液を６０℃に保ったまま６時間浸漬した。浸漬後、基板を流水で洗浄した。流水による衝撃においても、ＺｎＯロッドアレイの破砕及び剥離は認められず、強い付着力を示した。本発明では、溶液の温度条件（約０−９９℃）、浸漬時間は、必要に応じて、適宜調整することができる。
【００３５】
これは、基板上に直接ＺｎＯが結晶化して成長していること、及びロッドのアスペクト比が小さいために、流水による衝撃では破壊されなかったことによると考えられる。図１は、前述のように、ＦＴＯ基板上に形成されたＺｎＯロッドアレイ構造体のＸＲＤパターン（ａ）と、ＦＴＯ基板のＸＲＤパターン（ｂ）である。
【００３６】
ＸＲＤからは、ＦＴＯ由来の酸化スズのピークと、ＺｎＯの０００２回折線のみが観察された（ＩＣＳＤ  Ｎｏ．２６１７０，ＪＣＰＤＳ  Ｎｏ．６５−３４１１）（図１）。ＸＲＤより、このロッドアレイ構造体が、ＺｎＯ単相であることが示された。
【００３７】
また、（０００２）面からの回折ピークのみが観察されたことは、ＺｎＯロッドアレイ構造体の高いｃ軸配向性を示している。ｃ軸方向に異方成長した六角柱状粒子が基板に垂直に形成したため、高いｃ軸配向を示したものと考えられる。
【００３８】
図２に、ＦＴＯ基板の表面ＳＥＭ像（ａ）と、その拡大像（ｂ）を示す。ＦＴＯは、多結晶酸化スズからなる凹凸表面構造を有している（図２ａ，ｂ）。また、図３に、ＦＴＯ基板上に形成したＺｎＯロッドアレイ構造体の表面ＳＥＭ像（ａ）と、その拡大像（ｂ，ｃ）を示す。基板表面の電子顕微鏡観察からは、ＺｎＯロッド体が均一に形成していることが示された（図３ａ）。
【００３９】
ＺｎＯロッド体は、凹凸構造の大きなＦＴＯ表面に、直接形成されていた（図３ｂ）。ここで、ＺｎＯロッド体がシード層及び高温加熱処理を必要とせずに形成されていることは特筆に値する。シード層が不要なため、ＺｎＯ多結晶シード層による抵抗増加を回避している。また、シード層による可視光透過率低下を回避している。
【００４０】
また、高温加熱処理が不要なため、高温加熱によるＦＴＯの抵抗増加を回避している。このことは、高温加熱処理が不要なため、導電性ポリマーなどの低耐熱性基板上へもＺｎＯロッドアレイ構造体を形成することができることを示している。その際、フレキシブル化、軽量化、低コスト化が実現できる。
【００４１】
１０μｍ２の基板面積内に、約１６０のロッドが形成されていた。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。ＺｎＯロッドは、直径約１００ｎｍであった（図３ｂ）。側面の明瞭に観察されないＺｎＯロッドも観察された。ロッド間には、１００−１０００ｎｍの空隙が存在していた。基板断面の電子顕微鏡観察からは、ＺｎＯロッド体が均一に形成されていることが示された（図３ｃ）。
【００４２】
図４に、ＦＴＯ基板上に形成したＺｎＯロッドアレイ構造体の断面ＳＥＭ像（ａ）と、その拡大像（ｂ，ｃ）を示す。ＺｎＯロッドは、直径約１００−１２０ｎｍ、長さ３００−４００ｎｍ、アスペクト比３−４を有する六角柱状粒子であった。
【００４３】
ＺｎＯロッドは、尖った先端を有していた。尖った先端の明瞭に観察されないＺｎＯロッドも観察された。ＺｎＯロッドは基板に対して、垂直に立っていた。また、垂直方向からの角度のばらつきは約±２０°であった。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上詳述したように、本発明は、ＺｎＯロッドアレイ、その作製方法及び部材に係るものであり、本発明により、基板上に直接ＺｎＯロッドアレイ構造体を作製することができる。本構造体は、ＺｎＯと基板の間にシード層を必要とせず、また、高温加熱処理を必要とせずに作製することができるので、それにより、シード層による抵抗増加を回避でき、また、高温加熱処理に伴う基板の抵抗増加を回避でき、更に、ポリマーフィルムなどの低耐熱性基板上にＺｎＯロッドアレイを作製することができる。本発明製品は、ＦＴＯ上のＺｎＯロッドアレイとして、あるいは任意の基板上に形成したＺｎＯロッドアレイとして使用することができ、例えば、分子センサー、ＤＮＡセンサー、溶液センサー、ガスセンサー、色素増感型太陽電池、フィルター、触媒等として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】ＦＴＯ基板上に形成されたＺｎＯロッドアレイ構造体のＸＲＤパターン（ａ）と、ＦＴＯ基板のＸＲＤパターン（ｂ）を示す。
【図２】ＦＴＯ基板の表面ＳＥＭ像（ａ）と、その拡大像（ｂ）を示す。
【図３】ＦＴＯ基板上に形成したＺｎＯロッドアレイ構造体の表面ＳＥＭ像（ａ）と、その拡大像（ｂ，ｃ）を示す。
【図４】ＦＴＯ基板上に形成したＺｎＯロッドアレイ構造体の断面ＳＥＭ像（ａ）と、その拡大像（ｂ，ｃ）を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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