2014 Fiscal Year Annual Research Report
カーボンナノシステムの有機分子修飾による電子特性制御
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24510150
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田中 啓文 九州工業大学, 生命体工学研究科, 教授 (90373191)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | グラフェンナノリボン / カーボンナノチューブ / 走査トンネル分光 / トランジスタ / ニューロン発火素子 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
カーボンナノチューブ（CNT）にポリ酸（POM）を吸着させ、導電AFMで伝導測定を行ったところ、負性抵抗性を示した。また負性抵抗を示す電位は粒径によって変化することもわかった。負性抵抗はノイズ発生機のもっとも重要な基本要素であるので、カーボンナノチューブとPOMのランダムネットワーク（RNW）を作製すると、ノイズ発生デバイスになるのではないかと考え実験を進めた。実際にRNWを作製し、1mm間隔の電極間にバイアスを印加すると、0-125Vではノイズ振幅（ノイズ強度）が漸増することが分かった。また150Vを印加すると電流が不安定になり、時間ダイナミクスを呈することもわかった。それをしばらく放置すると、パルスを発生することもわかった。この発生の様子はカオス的であり、カオス特性により解析すると、このパルス発生特性はPOMとCNTの組成比によって発生条件が変化することも分かった。脳型コンピューティングに用いるパルス素子（＝ニューロン発火素子）として使えると考えられ、非常に重要な結果である。
一方、カーボンナノチューブをアンジップるすることによりグラフェンンナノリボンのクロス構造、Y構造の作製に成功した。クロス構造部分周辺の電気特性をSTMを用いて測定すると、クロスしない部分は金属的伝導を示したのに対し、クロス部分は半導体的挙動を示した。そこでクロス構造を用いて一本のGNRの両端にS、D電極もう一本のGNRにG電極をつけ疑似トランジスタ構造とした。すると、SG間の電流がやや流れにくく、G電極がゲート電極として働くことが予備的に得られた。今後G電極側のGNRが如何にゲート電極として働くのか調べる必要がある。今後はY構造の電気特性にも注目し研究を進めていくことが必要である。
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