| 研究課題/領域番号 |
16340176
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
プラズマ科学
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| 研究機関 | 武蔵工業大学 (2005)
東北大学 (2004) |
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研究代表者 |
平田 孝道 武蔵工業大学, 工学部, 助教授 (80260420)
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| 研究分担者 |
金子 俊郎 東北大学, 大学院工学研究科, 助教授 (30312599)
大原 渡 東北大学, 大学院工学研究科, 助手 (80312601)
畠山 力三 東北大学, 大学院工学研究科, 教授 (00108474)
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| 研究期間 (年度) |
2004 – 2005
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| キーワード | アルカリ-フラーレンプラズマ / 新規超分子構造ナノチューブ / バイアス制御によるイオン照射 / 電界効果型トランジスター / 電気伝導特性 / フラーレンベースガスセンサ / ナノチューブベースガスセンサ / 導電性高分子ポリマー |
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| 研究概要 |
初年度は、アルカリ正イオンとC_<60>負イオンから成る異極性イオンプラズマ(アルカリ-フラーレンプラズマ)を用いて形成した新規超分子構造ナノチューブであるセシウム(Cs)もしくはC_<60>を内包した単層カーボンナノチューブ(SWNT)[Cs@SWNT及びC_<60>@SWNT]を対象とした実験を行った。さらに、電気的特性の評価には、Siウエハー表面に酸化膜(SiO_2)を形成し、その上にチタン/金電極を形成させた電界効果型トランジスター(FET)構造のチップを使用した。溶媒による分散処理を施したCs@SWNT及びC_<60>@SWNTsを、FETチップのソースードレイン電極間に架橋させた状態で測定を行った。実験結果は、以下の通りである。
●FETのゲート電圧(V_G)に対するソースードレイン間電流(I_<SD>)の依存性を測定した結果、Cs@SWNTはn型の特性を示すことが今回初めて判明した。通常、C_<60>@SWNTはp型の電気伝導特性を示すことから、Cs内包によってSWNT内部の電子状態が変化したためであると考えている。
さらに次年度は、ハイブリッド電子デバイス開発の初期段階として、無処理のC_<60>及びSWNTに主眼をおいたC_<60>(SWNT)/導電性高分子ポリマー複合型ガスセンサーの試作及びそれらの特性評価を行った。各々の実験結果は、以下の通りである。
●加熱による脱ガス処理を行なうことにより、センサ抵抗値がほぼ初期値に戻ることから、本センサは連続的に使用することが可能であることが判明した。
●ガス物質を導入した場合、全ての場合において抵抗値が上昇する傾向が見られた。特に、アルコール系及びケトン系は反応が大きいのに対して、アルカン系は反応が小さいことが判明した。
●ガス導入量依存性の測定を行なった結果、導入量の増加に伴って抵抗値が増加する傾向が観測されており、本センサではエタノールに対して大きな変化が得られた。
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