2009 Fiscal Year Annual Research Report
少数多層グラフェンの層間伝導制御と単分子プローブ素子の開発
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21760014
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
渡辺 英一郎 National Institute for Materials Science, ナノテクノロジー融合センター, NIMSポスドク研究員 (10469786)
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| Keywords | グラフェン / ナノ材料 / 量子デバイス / ナノコンタクト |
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| Research Abstract |
本研究の目的は,炭素原子一層からなるグラファイト(グラフェン)が2～数層程度積層した少数多層グラフェンにおいて,電気的ブレイクジャンクション(EBJ)法を用いてその層間伝導制御を行い,単分子伝導測定のプローブとなるグラフェン微小ギャップ素子を作製することである。本研究によって,世界で初めての2次元電子系微小ギャップ素子を開発し,新しい単分子量子輸送研究の舞台を確立することを目指す。本研究における成果目標はまず,単層グラフェンおよび,2～数層の少数多層グラフェンに対して,EBJ法による層間伝導の制御と,微小ギャップグラフェン電極を作製することである。本年度はオーミック電極とグラフェンナノ構造からなる素子をナノ微細加工プロセスによって作製し,EBJ法による微小ギャップ作製を行った。はじめに,SiO2/Si基板上に作製したグラフェン素子に対して,電子線ビームリソグラフィと反応性イオンエッチングを用いてグラフェンナノ構造を作製した。このグラフェンナノ構造素子に対してEBJ法を行い,ソース・ドレイン電流が時間に対してどのように変化していくのかを調べた。多層カーボンナノチューブのようなカーボン系ナノ材料の場合,EBJ法は通電加熱および酸素との反応が微小ギャップ作製に重要な要素であったが,グラフェン素子の場合は大気中においてEBJ法を実施すると金属電極と接するグラフェンコンタクト電極部分にも炭素脱離反応が広がり,接合部(微小ギャップ生成部)の形状に依らずナノスケールのギャップ形成が困難であることが分かった。一方,真空中でのEBJ法では接合部形状がミクロンオーダーであってもブレイクダウン電流観測および微小ギャップ形成が観測できた。したがって,本年度はナノギャップ形成に適した重要な条件を新たに見出すと共に,グラフェン微小ギャップ素子を作製することができた。
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[Presentation] 自己成長InAs量子ドットを接合に用いたSQUIDの研究2010
Author(s)
石黒亮輔, 神尾充弥, 中島翔, 気谷卓, 深川尚義, 金鮮美, 渡辺英一郎, 津谷大樹, 柴田憲治, 平川一彦, 高柳英明
Organizer
日本物理学会2010年第65回年次大会
Place of Presentation
岡山大学
Year and Date
2010-03-21
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[Presentation] 自己形成InAs量子ドットを用いたSQUIDにおける多重アンドレーエフ反射2010
Author(s)
神尾充弥, 中島翔, 気谷卓, 深川尚義, 金鮮美, 石黒亮輔, 渡辺英一郎, 津谷大樹, 柴田憲治, 平川一彦, 高柳英明
Organizer
2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
Place of Presentation
東海大学
Year and Date
2010-03-18
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