フラーレンポリマーを用いた重合制御型分子トランジスタの基礎研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10875071
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 山本 寛 日本大学, 理工学部, 教授 (90130632)
• Keywords: C60 / 重合反応制御 / 電気化学的プロセス / 自己組織単分子膜 / 分子線蒸着法 / 微細構造観察 / 電気伝導特性

Research Abstract

本研究の目的はC60ポリマーの可逆的な重合反応制御により電気伝導性を著しく変化させる新しいタイプのトランジスタの動作原理を実験的に明らかにし、得られた基礎的知見をもとにしてプロトタイプのトランジスタ・デバイスを作製・評価することにある。
2年間にわたって行われた実験の主な成果は次のとおりである。
1. C60溶液から銀基板上に、電気化学的プロセスにより、ポリマー化した金属C60化合物膜を析出することに成功した。
2. アルカンチオール基を持つC60誘導体を合成した。ベンゼン溶液中に溶解した、このC60誘導体を金基板上に吸着させるプロセスを開発し、吸着反応の自己停止作用を応用して、自己組織単分子膜(SAM)の作製に成功した。
3. 分子線蒸着法によるC60薄膜成長プロセスを詳しく検討し、比較的低温のVolmer-WeberタイプからFrank-van der Merweタイプへの移行過程を明らかにした。結果として、最適基板温度250℃において、約10nm厚の表面平滑な超薄膜作製に成功した。
4. 得られたC60の析出膜、SAMならびに超薄膜の微細構造観察を行い、成長機構を考察した。
5. 得られた一連のC60超薄膜の電気伝道特性ならびにそのポリマー化による変化を測定し、電気伝導の温度依存性に異常を見出した。

Research Products

• [Publications] 遠藤、山本: "電解法による金属C60ポリマーの合成"電気学会論文誌E. 118-E・7/8. 352-357 (1998)
• [Publications] H. Yamamoto 他3名: "SYNTHESIS OF C60 COMPOUNDS FROM REACTION IN SOLUTION PHASE"Super Carbon, Eds by S. Fujiwara 他, MY, Tokyo. 5-8 (1998)
• [Publications] H. Isogai, Y. Yoshida, and H. Yamamoto: "Preparation and Fluorescence properties of Amorphous Zu-Ga-O Thin Film with Bilayered Structure"Trans. of the MRS-J. 24・1. 71-74 (1999)
• [Publications] N. Tanaka, H. Zama, T. Morishita, and H. Yamamoto: "Improvement of YBa2Cu30x Single-Crystal Surface by Chemical Etching"Jpn. J. Appl. Phys.. 38・7A. L731-L733 (1999)
• [Publications] H. Zama, M. Miyakoshi, H. Yamamoto, and T. Morishita: "Effects of Seed Layer on YBa2Cu30x Films Grown by Liquid Phase Epitaxy"Jpn. J. Appl. Phys.. 38・11A. L1225-L1227 (1999)
• [Publications] S. Ogawa, H. Furusawa, T. Watanabe, N. Yoshiyama, and H. Yamamoto: "Obsevation of Characteristic Assembled Structure of C60"Trans. of the MRS-J. 24・4. 537-540 (1999)