2007 Fiscal Year Annual Research Report
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18510112
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
若山 裕 National Institute for Materials Science, 半導体材料センター, 主席研究員 (00354332)
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| Keywords | 単一電子 / 分子 / 光メモリ |
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| Research Abstract |
有機分子・積層型構造・単一電子トンネリングといった材料・素子構成・量子学的現象を活用することにより、単一電子光メモリ素子の動作原理を確立することを目的としている。従来の単一電子素子では電子の輸送現象を外部電圧にて制御する素子となっていたが、光によって単一電子の輸送を制御する新規光電変換機能を実証する。このため光異性化反応を示すフォトクロミック分子をクーロンアイランドとして機能させ、光照射に対する酸化還元準位の変化を単一電子トンネリングの特性変化に変換した光電変換素子とする。平成18年度に実施した基板表面上分子の分散・集合形態解析を受けて、積層型の単一電子素子の作製に注力した。素子構成としてはSi(n-type)SiO2熱酸化膜/ポルフィリン分子/CaF2/Au電極としている。特に熱酸化膜は絶縁性に優れていることと、ナノオーダーの極薄膜が容易に形成できる利点を有する。またCaF2薄膜は分子に対して不活性であることと絶縁性であることの二つの利点を有する。この素子について、極低温領域ではあるが電気特性を測定したところ、クーロンプロッケイドに起因する階段状のI-V特性が得られた。これにより有機分子がトンネルニ重層内でクーロンアイラシドとして機能することが示された。
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