有機Mott絶縁体結晶を用いた金属絶縁体転移型デバイスの研究

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19760211
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 酒井 正俊 千葉大学, 大学院工学研究科, 助教 (60332219)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2008
• キーワード: 強相関電子系 / 分子性固体 / モット絶縁体 / 先端機能デバイス / 金属絶縁体転移

研究概要

電子相関が電子物性を支配する有機モット絶縁体を用いて電界効果トランジスタ構造を形成し、ゲート電界による物性制御とそのデバイス特性の研究を行った。ゲート電界により誘起される電子・正孔の電界効果移動度の温度依存性をそれぞれ明らかにした。従来より知られていたバルクの金属絶縁体転移は、電子移動度の温度依存性により説明されることが明らかとなった。また、280K および250K 付近で、従来知られていなかった相転移が観測された。また、キャリアドープによるデバイス特性の変化を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] (BEDT-TTF)(TCNQ)結晶FET の電界効果移動度にみられる多段階相転移 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊、伊藤裕哉、高原知樹、中村雅一、工藤一浩
  • 雑誌名: 信学技報 IEICE Technical Report vol.108, No.468 ページ: 23-26
• [雑誌論文] 自己整合成長有機ナノトランジスタの実現と有機結晶成長への興味(応用物理学会第6回有機分子・バイオエレクトロニクス分科会奨励賞受賞記念寄稿) (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊
  • 雑誌名: 応用物理学会, 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌 vol.19, No.4 ページ: 215(15)-220(20)
• [雑誌論文] Spontaneous Activation Process for Self-aligned Organic Nanochannel Transistors (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai, H. Miyata, K. Itami, M. Nakamura, and K. Kudo, Applied Physics Express 1
  • 雑誌名: 081802
  • 査読あり
• [雑誌論文] 有機結晶の電界配向と自己整合成長、それを利用したナノデバイス作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊
  • 雑誌名: 応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌 vol.19, No.2 ページ: 69(7)-72(10)
• [雑誌論文] 酒井正俊、伊藤裕哉、高原知樹、中村雅一、工藤一浩 (2008)
  • 著者名/発表者名: (BEDT-TTF)(TCNQ)結晶FET におけるゲート電界誘起金属-絶縁体転移
  • 雑誌名: 信学技報 IEICE Technical Report vol.108,No.59 ページ: 41-44
• [雑誌論文] 電荷移動錯体を用いた有機半導体デバイス研究の展開 (2007)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊
  • 雑誌名: 応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会会誌 vol.18, No.4 ページ: 267(7)-274(14)
• [雑誌論文] Ambipolar field-effect transistor characteristics of (BEDT-TTF)(TCNQ) crystals and metal-like conduction induced by a gate electric field (本論文はThe American Institute of Physics の"the July 30, 2007 issue of Virtual Journal of Nanoscale Science & Technology"に選定された) (2007)
  • 著者名/発表者名: M. Sakai, H. Sakuma, Y. Ito, A. Saito, M. Nakamura, K. Kudo
  • 雑誌名: Physical Review B 76 ページ: 045111
  • 査読あり
• [雑誌論文] 自己配線構造を有する有機ナノFETのチャネル領域における電位分布測定
  • 著者名/発表者名: 斉藤聡伸、酒井正俊、飯塚正明、中村雅一、工藤一浩
  • 雑誌名: 信学技報 IEICE Technical Report vol.107,No.412 ページ: 19-24
• [学会発表] Growth and Electronic Properties of Organic Nanowires using Charge Transfer Complexes (2009)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sakai, Yoshihiro Tada, Yuya Ito, Tomoki Takahara, Masakazu Nakamura, Kazuhiro Kudo
  • 学会等名: 2009 Materials Research Society Spring Meeting, Poster Session AA9.25
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2009-04-16
• [学会発表] 講演番号 1p-W-8: TTF-TCNQ ワイヤの電界配向成長その場観察II (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊,多田喜弘,浦部裕亮,中村雅一,工藤一浩
  • 学会等名: 第56回応用物理学会学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学;茨城県
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] 講演番号 OME2008-98,EID2008-87: (BEDT-TTF)(TCNQ)結晶FET の電界効果移動度にみられる多段階相転移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊,伊藤裕也,高原知樹,中村雅一,工藤一浩
  • 学会等名: 電子情報通信学会/有機エレクトロニクス・電子ディスプレイ研究会
  • 発表場所: 東京港区機械振興会館
  • 年月日: 2009-03-06
• [学会発表] 講演番号 4a-X-2:有機結晶の電界配向成長を利用した有機ナノトランジスタの自己整合形成(有機分子・バイオエレクトロニクス分科会奨励賞受賞記念講演) (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊,中村雅一,工藤一浩
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学;愛知県
  • 年月日: 2008-09-04
• [学会発表] 講演番号 3a-X-8: (BEDT-TTF)(TCNQ)結晶における化学ドーピング効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高原知樹、伊藤裕也、酒井正俊,中村雅一,工藤一浩
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学;愛知県
  • 年月日: 2008-09-03
• [学会発表] 講演番号 2a-ZT-2: TTF-TCNQ ワイヤの電界配向成長その場観察 (2008)
  • 著者名/発表者名: 多田喜宏,酒井正俊,飯塚正明,中村雅一,工藤一浩
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学;愛知県
  • 年月日: 2008-09-02
• [学会発表] 有機結晶の電界配向と自己整合成長、それを利用したナノデバイス作製 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊
  • 学会等名: 応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会研究会, 有機分子・バイオエレクトロニクスの研究最前線
  • 発表場所: 長野県上田市別所温泉センター
  • 年月日: 2008-06-06
• [学会発表] 講演番号OME2008-28:(BEDT-TTF)(TCNQ)結晶FET におけるゲート電界誘起金属-絶縁体転移 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊、伊藤裕哉、高原知樹、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 電子情報通信学会/有機エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 電気倶楽部,有楽町
  • 年月日: 2008-05-29
• [学会発表] 講演番号29p-ZE-9: 金属-絶縁体転移点近傍における(BEDT-TTF)(TCNQ)結晶の電子移動度変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊、伊藤裕哉、高原知樹、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 第55回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部;千葉船橋市
  • 年月日: 2008-03-29
• [学会発表] 講演番号27a-W-28: 自己配線構造を有する有機ナノFET の作製と導電率分布測定II (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊、斉藤聡伸、飯塚正明、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 第55回応用物理学会関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学理工学部;千葉船橋市
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] 講演番号25pTG-17:(BEDT-TTF)(TCNQ)結晶FET における電子移動度の温度依存性と化学ドープ効果 (2008)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊、伊藤裕哉、高原知樹、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学東大阪本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-25
• [学会発表] 講演番号OME2007-71:自己配線構造を有する有機ナノFET のチャネル領域における電位分布測定 (2008)
  • 著者名/発表者名: 斉藤聡伸、酒井正俊、飯塚正明、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 電子情報通信学会/有機エレクトロニクス研究会
  • 発表場所: 東京港区機械振興会館
  • 年月日: 2008-01-11
• [学会発表] 講演番号 8p-D-6: (BEDT-TTF)(TCNQ)結晶を用いたambipolarFETにおける電子/正孔電流の温度依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 伊藤裕哉、酒井正俊、佐久間広貴、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学;札幌
  • 年月日: 2007-09-08
• [学会発表] 講演番号 5p-D-19: 自己配線構造を有する有機ナノFET の作製と導電率分布測定 (2007)
  • 著者名/発表者名: 斉藤聡伸、宮田晴哉、酒井正俊、飯塚正明、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学;札幌
  • 年月日: 2007-09-05
• [学会発表] Observation of Metal-like Phase Induced by a Gate Electric Field in Organic Mott Insulator ET-TCNQ (2007)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Sakai
  • 学会等名: International Workshop on Super-Functionality Organic Devices
  • 発表場所: Chiba University
  • 年月日: 2007-06-19
• [学会発表] SiO_2/Si 基板上に成長した(BEDT-TTF)(TCNQ)配向結晶の両極性電界効果特性と電子・正孔伝導の温度依存性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 酒井正俊、佐久間広貴、伊藤裕哉、斉藤聡伸、中村雅一、工藤一浩
  • 学会等名: 分子性導体の機能・構造相関の研究と放射光利用研究会ポスターセッション PS-17
  • 発表場所: 兵庫県,SPring-8
  • 年月日: 2007-06-02