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本研究では、微細加工電極を用いて、1木鎖からナノプアイバー程度の太さ1〜10nmスケールの導電性高分子における1本レベルのFET特性を調べる手法を確立し、さらにはバルクと比較しても1本レベルならではの良好なFET特性を得ることを目指している。
初年度に電極間隔200nm程度の微細加工電極をソース、ドレインとして、バックゲート方式によるナノワイヤー1本レベルのFET特性の測定手法を確立し、導電性高分子ポリチオフェンのナノファイバーの未ドープにおける1本のFET特性を測定した。その結果、オンーオフ比はおおよそ30000程度と良好なFET特性を得た。しかし、この結果はバルクと同程度であり、ナノファイバーならで旨はの特性を得ることはできなかった。
本年度はナノファイバー形成時の溶媒等条件を精密に制御することで、ナノファイバーの結晶化度を制御することに成功した。結晶化度の高いファイバーを作製し、電気伝導を測定したところ、室温、無ドープで薄膜(バルク)よりも1桁程度高い導電率(0.0007 S/cm)が得られ、アモルファスに起因する欠陥の極めて少ないナノファイバーであることがわかった。そこで、現在、このナノファイバーのFET特性の測定を行っている。電気伝導の結果から考えて、バルクに比して良いFET特性を得ることが期待される。
また、初年度に導入したz方向にもクローズドループフィードバック機構を有する原子間力顕微鏡(AFM)を用いて、AFM探針と背面シリコン間に電圧を印加するダブルゲート方式のFET測定を行ったが、電界が集中した電極部分が容易に破壊してしまい、結果を得るには至っていない。電場強度の制御や、カンチレバーの位置を少し上げるなどの対策を施し、測定可能な条件の精査を行っている。
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