2011 Fiscal Year Annual Research Report
新規ナノプローブ計測法によるカーボンナノチューブの電気・力学物性評価
| Project Area | Carbon nanotube nanoelectronics |
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| Project/Area Number |
19054010
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
山田 啓文 京都大学, 工学研究科, 准教授 (40283626)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 圭 京都大学, 産官学連携本部, 助教 (40335211)
野田 啓 京都大学, 工学研究科, 助教 (30372569)
宮戸 祐治 大阪大学, 基礎工学研究科, 助教 (80512780)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / 密度勾配遠心分離 / 誘電泳動 / 3次元フォースマップ / 表面電位計測 / AFMポテンショメトリー / 走査ゲート顕微鏡 / 高分解能マルチプローブ技術 |
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| Research Abstract |
CNT-FETデバイスにおいては、トランジスタ電極、チャネル、ゲート絶縁膜等は、微少領域に集中しているため、各要素構造からの静電気力の相互干渉によって、局所領域における表面電位計測の精度分解能は著しく低下する。これまでに、静電気的な背景力の影響を低減することを目的として、試料近傍のポテンシャル空間分布をマッピングすることが可能な、FM-AFMに基づく3次元バイアスフォースマッピング法を開発し、この手法による測定結果と理論的な解析を対比することで、AFM探針にはたらく背景力の影響を計算的に排除し、正しい表面電位を取得する解析法を開発してきた。しかしながら、この手法では、現実の試料系を正しく反映する計算モデルが必要であり、またオフラインの複雑な解析を必要とした。本年度は、背景電気力の影響を受けない、高周波変調電圧信号に対する応答を測定する、周波数変調-高周波-静電気力顕微鏡(FM-HF-EFM)を開発し、実際に、背景静電気力の影響が低減することが確認された。
HR-TEMによる原子レベル構造評価、PL測定によるカイラリティ評価は、CNT材料分析法として強力な測定手段であり、ナノプローブ電気計測と合わせた多角的評価が可能になれば、デバイス開発に対して多くの有益な知見が得られる。これまで、測定互換性のある評価用CNTデバイスの仕様についての検討を進めるとともに作製プロセスの確認を行った。本年度は、実際に宙空構造をもつ試作デバイスの開発を行った。
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