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超微小・超高移動度フラーレントランジスターの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16656007
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関千葉大学

研究代表者

落合 勇一  千葉大学, 工学部, 教授 (60111366)

研究分担者 青木 伸之  千葉大学, 工学部, 助手 (60312930)
堀内 一永  富士ゼロックス株式会社, 中央研究所, 研究員
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,600千円 (直接経費: 3,600千円)
2005年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
2004年度: 3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
キーワード電界効果トランジスター(FET) / C_<60>薄膜 / カーボンフラーレン / 高移動度化 / フラーレンナノウィスカー / 液・液界面法 / 超微小 / パッシベーション / フラーレン / C_<60> / 電界効果トランジスター / 超高移動度 / ホッピング伝導 / カーボンナノチューブ
研究概要

C_<60>カーボンフラーレン電界効果トランジスター(FET)の高移動度化をめざして、2つの研究カテゴリーによりFETの改良・高性能化を行った。当初は、結晶性の改良として、エピタキシャル成長を考えたが、本該当年度では、液・液界面成長によるC_<60>ナノウィスカー(NW)単結晶の利用を考えて、高移動度化を試みることにした。まず第1の研究成果においては、C_<60>薄膜FETのソース・ドレイン電極間ギャップの微小化を試みた点に特徴がある。これは、現時点でも移動度が高くなる結果が得られているが、引き続き研究が進行中であり、その具体的な効果については現在追求中である。第2の研究においては、液・液界面法で成長させた直径約数100nm〜数10nmで長さ数10μmのワイヤー状単結晶にソース・ドレイン電極をつけて、SiO_2膜の上に設置することにより、バックゲート方式でC_<60>NWFETを構成した。移動度はほぼ10^<-2>cm^2/Vsとそれほど高くはないが、電極接続の改良等により、高移動度化を行うことが期待出来る。現状では、真空中でのみ動作しているが、何らかの表面処理により、大気中にても動作可能となる。特に、代表者らによる、C_<60>薄膜FETでのAl_2O_3膜被覆によるパッシベーションや、結晶表面あるいはC_<60>本体の重合化による酸化防止により、この欠点を克服できるものと考えている。現段階では、そこまで達成されてないが、今後の研究により完遂出来るものと確信している。
以上、第1の研究成果としては、裏面にある研究発表の1〜5番目の雑誌論文に掲載した。同1番目はスピンFET応用関連である。第2の研究成果は、2005年12月の国際会議で国内外初のC_<60>NWFETの発表を行うと共に、同6番目の雑誌論文として発刊される。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件)

  • [雑誌論文] Electrical properties of field-effect transistors based on C_<60> nanowhiskers2006

    • 著者名/発表者名
      K.Ogawa, T.Kato, A.Ikegami, H.Tsuji, N.Aoki, Y.Ochiai, J.P.Bird
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. Vol.88(印刷中につき未定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A nanowire magnetic memory cell based on a periodic magnetic superlattice2005

    • 著者名/発表者名
      J-F.Song, J.P.Bird, Y.Ochiai
    • 雑誌名

      J.Phys.Condens.Matter. Vol.17

      ページ: 5263-5268

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Transport measurement of DNA molecules by using carbon nanotube nano-electrodes2005

    • 著者名/発表者名
      Takahiko K.Sasaki, Asato Ikegami, Michika Mochizuki, Nobuyuki Aoki, Yuichi Ochiai
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings ICPS-27

      ページ: 1091-1092

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of nanoscale C60 field-effect transistors with carbon nanotubes2005

    • 著者名/発表者名
      Kazunaga Horiuchi, Tomohiro Kato, Shinobu Hashii, Akira Hashimoto, Takahiko Sasaki, Nobuyuki Aoki, Yuichi Ochiai
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. Vol.86

      ページ: 153108-153108

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Electron Spin Resonance in C_<60> Whisker2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kato, A.Ikegami, T.Sasaki, N.Aoki, Y.Ochiai
    • 雑誌名

      IPAP Conf.Series Vol.6

      ページ: 171-173

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nano-scale organic FET fabricated with carbon Nanotubes2005

    • 著者名/発表者名
      Kazunaga Horiuchi, Tomohiro Kato, Yoshika Mochizuki, Shinobu Hashii, Akira Hashimoto, Takahiko Sasaki, Nobuyuki Aoki, Yuichi Ochiai
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings ICPS-27

      ページ: 1083-1884

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fabrication of nanoscale C_<60> field-effect transistors with carbon nanotubes2005

    • 著者名/発表者名
      Kazunaga Horiuchi, Tomohiro Kato, Shinobu Hashii, Akira Hashimoto, Takahiko Sasaki, Nobuyuki Aoki, Yuichi Ochiai
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. Vol.86

      ページ: 153108-153108

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transport Properties of DNA Molecules by Using Nano-Electrodes Based Carbon Nanotube2004

    • 著者名/発表者名
      T.Sasaki, A.Ikegami, M.Mochizuki, N.Aoki, Y.Ochiai
    • 雑誌名

      IPAP Conference Series Vol.5

      ページ: 97-100

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Charge transport study in a low-temperature conductance of C_<60> field-effect transistor2004

    • 著者名/発表者名
      K.Horiuchi, S.Uchino, S.Hashii, A.Hashimoto, T.Kato, T.Sasaki, N.Aoki, Y.Ochiai
    • 雑誌名

      IPAP Conference Series Vol.5

      ページ: 101-103

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Variable range hopping in a C_<60> field-effect transistor2004

    • 著者名/発表者名
      K.Horiuchi, S.Uchino, S.Hashii, A.Hashimoto, T.Kato, T.Sasaki, N.Aoki, Y.Ochiai
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett Vol.85

      ページ: 1987-1989

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Nano-Scaled Organic Devices with a Narrow Gap of Carbon Nanotubes2004

    • 著者名/発表者名
      Kazunaga Horiuchi, Tomohiro Kato, Shinobu Hashii, Akira Hashimoto, Takahiko Sasaki, Nobuyuki Aoki, Yuichi Ochiai
    • 雑誌名

      27^<th> International Conference on the Physics of Semiconductors, Arizona, USA, July 26-30

      ページ: 316-316

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Transport measurements of DNA molecules by using carbon nanotube nanoelectrodes2004

    • 著者名/発表者名
      Takahiko Sasaki, Asato Ikegami, Michika Mochizuki, Nobuyuki Aoki, Yuichi Ochiai
    • 雑誌名

      27^<th> International Conference on the Physics of Semiconductors, Arizona, USA, July 26-30

      ページ: 317-317

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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