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カーボンナノチューブ配線上でナノデバイスとして動作する平面分子の電気特性評価

Research Project

Project/Area Number 18710104
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Nanomaterials/Nanobioscience
Research InstitutionInstitute for Molecular Science

Principal Investigator

田中 啓文  Institute for Molecular Science, 分子スケールナノサイエンスセンター, 助教 (90373191)

Project Period (FY) 2006 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2006: ¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Keywordsナノデバイス / カーボンナノチューブ / ナノ配線 / 界面効果 / 点接触電流イメージング / PCI-AFM / カーボンナノチューブ配線法 / PCI-AFM法 / 分子整流デバイス / 有機分子デバイス
Research Abstract

SWCNT/ポルフィリン分子複合体では、SWCNT上ではI-V曲線が原点対象になった一方、ポルフィリン集合体上では、静電極側で電流量が抑制され、整流デバイスとして働くことがわかっている。そこでドナー性を示すポルフィリンに対し、分子をアクセプター性を有するナフタレンジイミド(NDI)に変化させることにより、整流方向の反転など電流特性に大きな変化が期待され実験を行った。SWCNT/ジプロピル(Pro-)NDIから得られたI-V曲線を調べた結果、SWCNTは金属的伝導特性を示すのに対し、吸着分子Pro-NDIを通すと0V付近でプラトーな部分が出現することから半導体的伝導特性に変化した。ここで、エネルギーギャップは約1.3eVであった。側鎖をPro-NDIから少し変更したジノニル(No-)NDIから得られたI-V曲線を調べた結果、小さいバンドギャップを有する半導体的SWCNTが、分子の吸着により、大きなバンドギャップを呈し、かつ整流作用も現れた。分子の厚みが大きいほど整流性も大きいことも確認された。これらの違いは側鎖の影響というよりは、SWCNTの金属性・半導体性の違いにより出現したものと考えられる。Pro-NDIとNo-NDIを用いた場合、再現良く金属性あるいは半導体性SWCNTが取り分けられていた。側鎖の違いにより、伝導様式の異なるSWCNTの取り分けが可能であるならば非常に興味深い。電極を変えることにより、整流性が高まったものが確認された。また、p-n接合についてはトランジスター効果の兆候が見られた。これらの結果をまとめると、ナノデバイスの発展が期待でき、今後もさらに分子種を変え測定を継続することが必要と考える。

Report

(2 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (5 results)

All 2007 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Refinement of Conditions of Point-Contact Current Imaging Atomic Force Microscopy for Molecular-Scale Conduction Measurements2007

    • Author(s)
      Takashi Yajima, Hirofumi Tanaka, Takuya Matsumoto, Yoichi Otsuka, Yoshitaka Sugawara, and Takuji Ogawa
    • Journal Title

      Nanotechnology 18

    • NAID

      120004837545

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Refinement of conditions of point-contact current imaging atomic force microscopy for molecular-scale conduction measurements2007

    • Author(s)
      Takashi Yajima, Hirofumi Tanaka et al.
    • Journal Title

      Nanotechnology 18

      Pages: 95501-95501

    • NAID

      120004837545

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Presentation] Condition refinement of point-contact current imaging atomic force microscopy for molecular-scale measurement2007

    • Author(s)
      Hirofumi Tanaka, Takashi Yajima, Takuya Matsumoto, and Takuji Ogawa
    • Organizer
      International Conference on Scanning Probe Microscopy(ISPM) 2007
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea.
    • Year and Date
      2007-06-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Alkyl Chain Length Dependence on the Two-Dimensional Structure and STS Studies of Naphthalene-diimide N-Alkyl Derivatives on HOPG2007

    • Author(s)
      Yusuke Miyake, Takashi Yajima, Hirofumi Tanaka and Takuji Ogawa
    • Organizer
      International Conference on Scanning Probe Microscopy(ISPM)2007
    • Place of Presentation
      Jeju, Korea.
    • Year and Date
      2007-06-11
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/ogawa/prof02-2.htm

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2006-04-01   Modified: 2016-04-21  

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