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2008 年度 実績報告書

ナノギャップ電極を用いた分子スイッチ素子の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20035004
研究機関東京工業大学

研究代表者

真島 豊  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (40293071)

キーワードナノギャップ電極 / 単一電子トランジスタ / 自己組織化単分子膜 / 二重トンネル接合 / フラーレン
研究概要

電子素子の微細化限界を超えるBeyond CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)では、CMOSとは異なる原理に基づき、CMOS性能を上回る素子により、集積回路を構築することを目指している。Beyond CMOSに向けた研究は、現状では単素子としての動作実証のレベルの研究が多い。本研究では、Beyond CMOS素子として金属内包フラーレンを用いた分子素子を構築することを目指している。分子素子を用いた集積回路の構築を目指した研究開発は、1. 基本素子動作の安定化、2. 集積化プロセス技術の開発、3. 素子特性のばらつきを含めた信頼性の確保、4. 回設計ツールの整備などいくつものクリアすべきステップが存在する。本研究では、ナノギャップ電極に金属内包フラーレンを導入した分子スイッチ素子において1の分子素子の基本素子動作を実現し、基本素子動作の安定化をはかり、2の集積化に耐えうる分子素子を構築するためのプロセス技術を開発することを目的としている。今年度は、無電解金メッキで5nm程度のギャップを有するナノギャップ電極を無電解メッキの自己停止機能を用いて作製した。数nmの直径を有する金ナノ粒子をナノギャップ電極に埋め込んだ素子において、電流-電圧特性を測定したところ、常温で明瞭なクーロンブロッケード特性が得られた。超高真空STMを用いて同様の金ナノの走査トンネル分光(STS)測定を常温で行うと、図2と同様なクーロンブロッケード特性が明瞭に観察された。さらに、ナノギャップ電極素子におけるクーロンブロッケード特性の理論フィッティンダパラメータは、STSの測定結果より求めたパラメータと同じ値となることを明らかにした。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (24件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Frequency Dependences of Displacement Current and Channel Current in Pentacene Thin-Film Transistors2008

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Suzuki, Yuhsuke Yasutake and Yutaka Majima
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys 47

      ページ: 3167-3169

    • 査読あり
  • [学会発表] ナノ粒子・分子デバイス構築に向けたSTM・STS2009

    • 著者名/発表者名
      真島豊
    • 学会等名
      分子科学研究会
    • 発表場所
      分子科学研究所
    • 年月日
      2009-01-29
  • [学会発表] クーロンブロッケードエレクトロンシャトル素子におけるシャトル電流efの観察2009

    • 著者名/発表者名
      小林昇洋, 東康男, 金原正幸寺西利治, Simon Chorley, Jonathan Prance, Charles G. Smith, 真島豊
    • 学会等名
      有機エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2009-01-21
  • [学会発表] Displacement Current Measurements under OTFTs Operation2009

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Majima
    • 学会等名
      WCU(World Class University) Printed Electronics Kickoff Workshop
    • 発表場所
      Sunchon National University(Invited)
    • 年月日
      2009-01-16
  • [学会発表] Displacement Current Measurements under Organic Field-Effect Transistor Operation2008

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Majima
    • 学会等名
      Workshop on Electronic Properties in Crystalline Thin Films of Small Molecules
    • 発表場所
      千葉大学(Invited)
    • 年月日
      2008-12-18
  • [学会発表] 分子ナノデバイス研究の最新成果2008

    • 著者名/発表者名
      真島豊
    • 学会等名
      オルガテクノ2008ビジネステクニカルセミナー
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(招待講演)
    • 年月日
      2008-10-28
  • [学会発表] Coulomb Blockade in Au-Nanoclusters at Room Temperature2008

    • 著者名/発表者名
      Shinya Kano, Masayuki Kanehara, Toshiharu Teranishi and Yutaka Majima
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Forum 2008 (KJF2008)
    • 発表場所
      千歳科学大学
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] Nanomechanical Coulomb Blockade Shuttle through a Chemically Absorbed Au Nanodot2008

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Kobayashi, Yasuo Azuma, Masayuki Kanehara, Toshiharu Teranishi, Simon Chorley, Jonathan Prance, Charles G. Smith and Yutaka Majima
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Forum 2008 (KJF2008)
    • 発表場所
      千歳科学大学
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] Observation of Coulomb Staircase Using Au Cluster and Electroless Gold Plated Nanogap Electrodes at Room Temperature2008

    • 著者名/発表者名
      Victor M. Serdio V., Seiichi Suzuki, Hiroyuki Fukuno, Shinya Kano, Masayuki Kanehara, Toshiharu Teranishi and Yutaka Majima
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Forum 2008 (KJF2008)
    • 発表場所
      千歳科学大学
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] Simultaneous Measurements of Displacement Current and Channel in Bottom Contact Organic Field Effect Transistors2008

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Majima
    • 学会等名
      Korea-Japan Joint Forum 2008 (KJF2008)
    • 発表場所
      千歳科学大学
    • 年月日
      2008-10-22
  • [学会発表] Au Nanodot Single Electron Transistor by Bottom Up Processes2008

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Majima
    • 学会等名
      UK-Japan Frontiers of Science Symposium 2008
    • 発表場所
      湘南国際センター
    • 年月日
      2008-10-04
  • [学会発表] 分子デバイス構築に向けた分子分解能STM・STS2008

    • 著者名/発表者名
      真島豊
    • 学会等名
      有機バイオSPM研究会
    • 発表場所
      県立広島大学
    • 年月日
      2008-09-29
  • [学会発表] Chemisorbed Gold Nanoparticles by Dithiol Molecules Inserted in Alkanethiolated Monolayer Characterized by Scanning Tunneling Microscopy (STM) and Spectroscopy (STS)2008

    • 著者名/発表者名
      Xinheng Li, Yuhsuke Yasutake, Keijiro Kono, Norihiro Kobayashi and Yutaka Majima
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2008)
    • 発表場所
      つくば国際会議場
    • 年月日
      2008-09-25
  • [学会発表] ボトムコンタクト型OTFTにおける変位電流-チャネル電流の開発2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木聖一, Adhitya Bhaswara, 真島豊
    • 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
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] PTCDI_C13TFTにおける変位電流とチャネル電流の同時測定2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木太陽, 鈴木聖一, Adhitya Bhaswara, 真島豊
    • 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
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] 磁場印加磁気力顕微鏡を用いた垂直磁気記録ヘッドの磁場中での磁壁の観察2008

    • 著者名/発表者名
      矢作悠, 鈴木聖一, 柳内克昭, 真島豊
    • 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
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] Observation of Coulomb Staircase using Gold Nanoparticles and Electroless Gold Plated Nanogap Electrodes at Room Temperrature2008

    • 著者名/発表者名
      Victor Serdio, 福野裕之, 鈴木聖一, 金原正幸, 寺西利治, 真島豊
    • 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
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] RF信号入力下におけるトンネル電流の観察2008

    • 著者名/発表者名
      加納伸也, 小林昇洋, 松井太郎, 東康男, 真島豊
    • 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
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] フラーレンを利用した分子スイッチデバイス2008

    • 著者名/発表者名
      真島豊
    • 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
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] Displacement Current and Channel Current Simultaneous Measurements in Bottom Contact Organic Field Effect Transistors2008

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Majima, Adhitya Bhaswara, Seiichi Suzuki and Yuhsuke Yasutake
    • 学会等名
      International Symposium on Organic Transistors and Functional Interfaces
    • 発表場所
      東北大学(Invited)
    • 年月日
      2008-08-22
  • [学会発表] Displacement Current and Channel Current Simultaneous Measurements in Bottom Contact Organic Thin-Film Transistors2008

    • 著者名/発表者名
      Adhitya Bhaswara, Seiichi Suzuki and Yutaka Majima
    • 学会等名
      The 5^<th> International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME 2008)
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2008-05-22
  • [学会発表] Displacement Current and Channel Current Simultaneous Measurements in n-type Organic Thin-Film Transistors2008

    • 著者名/発表者名
      Seiichi Suzuki, Hirokazu Imahara and Yutaka Majima
    • 学会等名
      The 5^<th> International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME 2008)
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 年月日
      2008-05-22
  • [学会発表] ナノ粒子・分子デバイス構築に向けたSTM/STSによる観察2008

    • 著者名/発表者名
      真島豊
    • 学会等名
      理研セミナー
    • 発表場所
      理化学研究所(招待講演)
    • 年月日
      2008-04-25
  • [学会発表] STMとナノギャップ電極を用いた分子素子2008

    • 著者名/発表者名
      真島豊
    • 学会等名
      機能性色素部会第70回例会「次世代有機メモリー」
    • 発表場所
      大阪科学技術センター(招待講演)
    • 年月日
      2008-04-25
  • [学会発表] Nanogap Gold Electrodes by Electroless Gold Plating toward Single Electron Transistor2008

    • 著者名/発表者名
      Yuhsuke Yasutake, Keijiro Kono, Masayuki Kanehara, Toshiharu Teranishi, Charles G. Smith and Yutaka Majima
    • 学会等名
      The Fourth International Nanotechnology Conference (INC4)
    • 発表場所
      学術情報センター
    • 年月日
      2008-04-14
  • [図書] 「変位電流-チャネル電流法」,有機トランジスタ材料の評価と応用II2008

    • 著者名/発表者名
      真島豊, 他、森健彦, 長谷川達生(監修)
    • 総ページ数
      233
    • 出版者
      シーエムシー出版

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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