| Project/Area Number |
14654135
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Exploratory Research
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Field |
機能・物性・材料
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| Research Institution | Okazaki National Research Institutes (2003)
Ehime University (2002) |
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Principal Investigator |
小川 琢治 岡崎国立共同研究機構, 分子科学研究所, 教授 (80169185)
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| Project Period (FY) |
2002 – 2003
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2003)
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| Budget Amount *help |
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,700,000 (Direct Cost: ¥1,700,000)
Fiscal Year 2002: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
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| Keywords | クーロンブロッケード / ルテニウム錯体 / 分子電子素子 / 単電子トランジスタ / クーロンブロッケード現象 |
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| Research Abstract |
通常の単電子トランジスターは、シリコンや金属微粒子などを電荷プールとして用いている。この場合の静電反発エネルギーは粒子の大きさにより決まるため、粒子径が揃わないと特性がばらつくことになる。それに対して、有機分子は分子軌道に応じた独自のレドックス電位を持っており、必ず一定の値になる。この特性を活かした素子を作成しようとした。
ルテニウム錯体を電荷プールとする有機分子を合成し、20〜100nmのギャップ電極に入れ、その電気特性を計測することで、有機分子を電荷プールとする単電子トランジスターの可能性について研究を行った。
分子の導入の仕方として、次の3つの方法を用いた。
(1)分子の希薄溶液を電極にキャストした。
この様にして作成したデバイスを、10^<-4>Paの真空中で室温においてI-V計測を行った。クーロンブロッケードと解釈できるI-Vの非連続性は見られたが、1度目のスキャンと2度目のスキャンの結果が異なり、分子が電圧を掛けることにより動いてしまい、再現性が乏しいことが判った。
(2)分子をポリ塩化ビニルの中に溶解し、これを電極にキャストした。
かなり再現性良くdI/dV-Vのピークが見られた。しかし、やはり電圧スキャンを繰り返すに従い、次第にピークの場所が移動したり、電流がブロックされる領域が次第に変わっていったりして、十分な安定性には欠けていた。
(3)ルテニウム錯体の両端にターチオフェン部位を導入し、これをナノ電極に電気化学的手法でポリマー化して直接結合した。
この素子の再現性は非常に高く、温度依存性も高い再現性で求めることが出来た。得られたI-V特性は、フランケル-プール機構で解析を行った。しかし、2〜3次元クーロンブロッケードと解釈出来る可能性も高く、現在そのシミュレーション法を開発中である。
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Report
(2 results)
Research Products
(7 results)
