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有機分子を用いた単層カーボンナノチューブの状態密度スイッチング

研究課題

研究課題/領域番号 16681009
研究種目

若手研究(A)

配分区分補助金
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関東北大学

研究代表者

竹延 大志  東北大学, 金属材料研究所, 助手 (70343035)

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
31,070千円 (直接経費: 23,900千円、間接経費: 7,170千円)
2005年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2004年度: 29,770千円 (直接経費: 22,900千円、間接経費: 6,870千円)
キーワードカーボンナノチューブ / トランジスタ / ドーピング / 輸送特性 / 光学特性 / 電界効果トランジスタ
研究概要

本研究の目的は、カーボンナノチューブの低濃度な精密フィリング制御を行い新奇な電子状態およびデバイス特性を創製する事にある。有機分子を用いた化学的なドーピングや電界効果トランジスタ構造を用いると低濃度な精密フィリング制御が出来、一元特有のvan Hove特異点の状態密度の発散点にフェルミ面を設定する事が可能となる。この時、キャリア数は少数だが状態密度は理論的には無限大となりこれまでにない極めて異常な電子状態を創製できる。具体的には、以下の特性の発現を目標としている。
(1)状態密度発散点での伝導特性解明(2)薄膜トランジスタの状態密度スイッチング(3)孤立トランジスタの状態密度スイッチング
平成16年度は(1)と(2)を重点に研究を展開しており、平成17年度は(2)と(3)を重点的に研究を行った。(2)では、当初の目標であった薄膜トランジスタの有機分子を用いたフィリング制御に成功した。加えて、昨年度は物性に中心を置いていたが、今年度はデバイス特性の創成を目指した。具体的には、透明かつフレキシブルなデバイスの作製に成功し、基礎的研究だけでなく応用面においてのナノチューブの可能性を示すことに成功した。また、(3)では孤立トランジスタの作製及び有機分子を用いた連続的なキャリア数制御に世界で初めて成功した。ここでは、スイッチング電圧のドーピングによる制御に成功しており、フェルミエネルギー制御が非常に低濃度で行える事を直接的に示したことになる。これらの成果は、基礎研究及び応用研究の両側面において極めて重要な成果である。

報告書

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

    (13件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] High-performance transparent flexible transistors using carbon nanotube films2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takenobu
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS 88

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Contact resistance modulation in carbon nanotube devices investigated by four-probe experiments2006

    • 著者名/発表者名
      T.Kanbara
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS 88

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 有機分子を内包したナノチューブ2006

    • 著者名/発表者名
      竹延大志
    • 雑誌名

      固体物理 41

      ページ: 53-60

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Large optical nonlinearity of semiconducting single-walled carbon nanotubes under resonant excitations2005

    • 著者名/発表者名
      A.Maeda
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW LETTERS 94・4

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Solution-processed fabrication of single-walled carbon nanotube field effect transistors2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shiraishi
    • 雑誌名

      FULLERENES NANOTUBES AND CARBON NANOSTRUCTURES 13

      ページ: 485-489

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Spectroscopic characterization of single-walled carbon nanotubes carrier-doped by encapsulation of TCNQ2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shiraishi
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B 71・12

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Pressure screening in the interior of primary shells in double-wall carbon nanotubes2005

    • 著者名/発表者名
      J.Arvanitidis
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B 71・12

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of injected carriers in tetracyano-p-quinodimethane encapsulated carbon nanotube transistors2005

    • 著者名/発表者名
      M.Shiraishi
    • 雑誌名

      APPLIED PHYSICS LETTERS 87・9

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Control of carrier density by a solution method in carbon-nanotube devices2005

    • 著者名/発表者名
      T.Takenobu
    • 雑誌名

      ADVANCED MATERIALS 17・20

      ページ: 2430-2433

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Double-wall carbon nanotubes under pressure: Probing the response of individual tubes and their intratube correlation2005

    • 著者名/発表者名
      J.Arvanitidis
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B 72・19

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Nonlinear and ultrafast optical response in single-walled carbon nanotubes2005

    • 著者名/発表者名
      A.Maeda
    • 雑誌名

      JOURNAL OF PHYSICS : CONFERENCE SERIES 21

      ページ: 177-182

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Single-walled carbon nanotube aggregates for solution-processed field effect2004

    • 著者名/発表者名
      M.Shiraishi, et al.
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 394

      ページ: 110-113

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 環状・筒状超分子新素材の応用技術(高田十志和編集)2006

    • 著者名/発表者名
      竹延大志, 岩佐義宏
    • 総ページ数
      246
    • 出版者
      株式会社シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2005 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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