表面重合した新規ナノ炭素細線の分子レベル電子計測
Publicly Offered Research
| Project Area | pi-System Figuration: Control of Electron and Structural Dynamism for Innovative Functions |
|---|
| Project/Area Number |
15H00995
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Review Section |
Science and Engineering
|
|---|
| Research Institution | Kyoto University |
|---|
Principal Investigator |
坂口 浩司 京都大学, エネルギー理工学研究所, 教授 (30211931)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
|
| Budget Amount *help |
¥6,500,000 (Direct Cost: ¥5,000,000、Indirect Cost: ¥1,500,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2015: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
|
|---|
| Keywords | ナノ材料 / 表面反応 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
新規化学気相成長法を用いるアセン型GNRの表面合成を目指した。我々が開発した２ゾーン型ラジカル重合化学気相成長法（Adv.Mater., 26, 4134 (2014)）を用い、分子設計した原料分子（ポリフェニレン化合物）を、高い反応性を持つ気固界面で重合・脱水素縮環することにより、従来困難であった、分子幅を制御した「アセン型GNR」の合成と機能探索を目的とした。また、走査トンネル顕微鏡（STM）を用いて、金属表面上に合成したアセン型GNRの分子レベルでの可視化や走査トンネル分光による電子状態（バンドギャップ）計測、ナノギャップ電極を電子線微細加工装置により作製しアセン型GNRの末端に電極接合した素子を作成し、電気物性（電導度やキャリア移動度）を探索することを目的とした。今年度は、幅の異なるアセン型GNRの表面合成に必要な前駆体分子であるZ型構造を持つ４個のベンゼン環を持つDBQP分子と６個のベンゼン環を持つポリフェニレン化合物を有機合成した。これらを用いて我々が開発した２ゾーン方化学気相成長法により、金(111)基板上に幅の異なるアセン型GNRを合成した。走査トンネル顕微鏡を用いて、分子構造を測定した結果、予想通りの分子幅でアセン型GNRが合成できたことを確認した。更にトンネル分光測定により、幅の異なるアセン型GNRの電子状態（バンドギャップ）を明らかにした。また、金(111)上に作成したアセン型GNRをシリコン基板上に転写し、間隔が500nm程度のナノギャップ電極を電子線微細加工装置により作製し、トランジスタ特性を計測した。その結果、キャリア移動度が0.26 cm2V-1ｓ-1、オンオフ値約１００となり、アセン型GNRが優れた半導体特性を持つことを明らかにした。
|
| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
|
Report
(2 results)
Research Products
(32 results)
