| 研究課題/領域番号 |
20K05281
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
湯 代明 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (50646271)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | carbon nanotube / transistor / chirality / electron microscopy / quantum transport / in situ TEM / transport properties / nanotransistors / chirality alteration / carbon nanotubes / thermomechanical / transition mechanism / nanotube transistors / Carbon nanotubes / Chirality / Electron microscopy / Machine learning / In situ TEM / Nanotransistor / Mechanical properties |
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| 研究開始時の研究の概要 |
SWCNTs are promising for the next generation energy-efficient transistors. However, there is a fundamental challenge to control the chirality. Here, it is proposed to engineer the chirality of individual SWCNTs, and to investigate the transition mechanism by in situ TEM probing.
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| 研究成果の概要 |
単層カーボンナノチューブ（SWCNT）は、次世代のエネルギー効率の高いトランジスタとして期待されているが、カイラリティ（らせん構造）により、ナノチューブの1/3が金属になる。本プロジェクトでは、カイラリティを変換し、金属性ナノチューブを半導体に変化させる方法を開発した。その場TEMプロービングにより高温で機械的ストレスを与えることで、個々のナノチューブの局所的なカイラリティを変換することに成功しました。また、フィードバック制御により、金属から半導体への転移を実現した。カイラリティ変換されたナノチューブをチャネルとして用いて、チャネル長が2.8ナノメートルのナノトランジスタが作製されました。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
カーボンナノチューブのカイラリティ（らせん構造）を制御することは、エレクトロニクスへの応用において極めて重要である。本プロジェクトでは、個々のカーボンナノチューブの局所的なカイラリティを変換する手法を開発した。このカイラリティ変換により、金属性カーボンナノチューブは、ナノトランジスタを作製するための半導体へと変化した。この成果は、5ナノメートル以下のナノチューブトランジスタを開発することに貢献する。
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