2013 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノチューブネットワークの物理とその応用に関する研究
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12J02317
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
田中 朋 北海道大学, 大学院情報科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| Keywords | カーボンナノチューブ / TFT / 低周波雑音 / 1/fノイズ |
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| Research Abstract |
CNTネットワークはCNTの特性を活かしつつ、高い生産性を実現できるが、電気的特性の定量的な理解が完全にはなされていない。当該年度はカーボンナノチューブ(CNT)ネットワークTFT (Thin Film Transistor)の動作特性を明らかにするために、デバイスの作製、評価を行った。
シリコン基板上にCNT分散液を滴下し、バックゲート型TFTを試作した。その動作特性はこれまでの報告例と同様の移動度とオンオフ比のトレードオフを示した。作製されたデバイスは大きく、金属型CNTの多いデバイスと少ないデバイスに分けられ、それぞれの導電率温度依存性、低周波雑音特性を明らかにした。
導電率温度依存性について、金属型CNTが多いデバイス、少ないデバイスどちらについても、温度依存性が非常に小さく、単一のモデルでは説明できないことを明らかにした。CNT-CNT接合、CNT自体の電界効果など複数の要因が寄与していると考えられる。
低周波雑音特性について、金属型CNTが多いデバイスについては明瞭な1/f雑音を観測できた。また、金属型CNTが少ないデバイスにおいては1kHzまでは1/f特性を示したが、それ以上では1/f^3の特性を示した。これはTFTと抵抗で構成されるソース接地回路の高周波領域におけるロールオフ特性によるものである。それぞれのデバイスにおいて、雑音特性の電流依存性、距離依存性はHoogeの経験則に則った。また、金属型CNTの少ないデバイスにおけるHoogeの定数αHを算出した。αHは材料によらず2x10^-3程度をとることが経験的に知られており、雑音特性及びキャリア数により算出される。今回はCNT一本の電子移動度と作製されたデバイスの移動度の比より、並行平板モデルより算出されるキャリア数に補正をかけαHを算出した。その結果おおよそHoogeの経験則を満たす値が算出された。
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| Strategy for Future Research Activity |
(抄録なし)
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