2016 Fiscal Year Annual Research Report
Atomic film and Fullerene Nanojunctions for Near-Infrared Photodetector
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16F16360
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
塚越 一仁 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究者 (50322665)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
ZHENG SHUSHU 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2016-11-07 – 2019-03-31
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| Keywords | 半導体物性 / 先端機能デバイス / 表面・界面物性 / フラーレン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ナノ電子素子の伝導基盤である原子膜とナノ構造物質からなる結晶とのヘテロ界面を構築し、デザインされたナノ界面での光応答機能を有する薄膜素子の実現を試みる。従来素子での光感受性が極めて弱い波長領域(緑領域)に対して、受光感度が高まる独自構成のヘテロ界面の実現を目指す。
この研究では、n型材料であるフラーレン結晶と両極性原子膜を組み合わせることで、バンドギャップを電界でチューニングできる素子を造れる可能性を追求し、原子膜の両極性の有効利用とヘテロ材料界面のポテンシャル障壁高の調整で、現状の不感領域だけでなく広い領域を１素子で検知できる構造にまで発展させることを目標としている。
本年度は、高純度フラーレンC60,C84、金属内包フラーレンを使って、フラーレン結晶形成の高品質素子化を追求した。まず、結晶の作製方法を検討した。結晶を作製する際の低温環境管理に因って、通常数日でできる結晶を、ゆっくりと結晶化（３０日）させることで乱れが少なく成長軸方向に長い結晶を造れるようになった。さらに、この結晶を基板上に固定して電極を形成する際に、一般的なレジストなどを用いると結晶に有機物が付着してしまい、目的とする特性を得ることが出来ないことが判明し、レジストを用いずにミクロンサイズの電極を造る新しい方法を模索し工夫した。この新規素子化法と、上記結晶軸報告の長結晶形成技術の工夫に因って、基礎素子が出来るようになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
Zengさんは、初めて出身国以外での研究活動を始めるにあたって、当初は不慣れな部分があり、消耗品なども中国と日本で形状や材質などが異なることから、戸惑っていた面もあった。しかし、極めて積極的に研究や環境を理解しようと努めてくださったことで、今では研究に大変積極的に取り込んでいる。このため、当初の予定通りの半年間での結晶素子試作を乗り越え、特性向上の工夫を多々考案して、実験に取り込んでいる。着実に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
フラーレン結晶を導電チャネルとした素子の基礎伝導計測と光応答特性等を調べる。また、結晶形成法として、新たな方法を試みるための実験装置を立ち上げ、ナノ材料のハイブリッド化を進める。
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