強誘電ゲートカーボンナノチューブFETによる焦電型赤外線センサー

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20241035
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 秋田 成司 大阪府立大学, 工学研究科, 教授 (60202529)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2010
• キーワード: カーボンナノチューブ / マイクロ・デバイス / 強誘電体 / 光センサ / ナノ材料

研究概要

ゲート絶縁膜に強誘電体を用いたナノチューブ電界効果トランジスタ(FET)の強誘電層に焦電効果により生じた電荷をナノチューブチャネルで検出し,焦電型赤外線センサーとして応用することを目的とした.半導体特性を強く示す素子では焦電効果にCNTの光伝導効果が重畳され,焦電効果とは逆の光誘起伝導率変化をすることがわかった.チャネルをイオン液体で覆うことで,強誘電体の分極に応じチャネル電流が変調されるデバイスの収率が著しく向上した.

研究成果

• [雑誌論文] Diameter-Dependent Dissipation of Vibration Energy of Cantilevered Multiwall Carbon Nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Sawaya, T. Arie, S. Akita
  • 雑誌名: Nanotechnology 22 ページ: 165702
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanoincandescent Consisting of Individual Carbon Nanotubes (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Akita, Y. Ohshima, T. Arie
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express 4 ページ: 025101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of Carbon Nanotube Field Effect Transistors to Vibrating Gate Determined by Scanning Gate Microscopy (2009)
  • 著者名/発表者名: K. Hata, Y. Nakayama, S. Akita
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48 ページ: 04C202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon Nanotube Mechanical Resonators for Mass Sensing (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Arie, S. Akita
  • 雑誌名: Sensors and Materials 21 ページ: 339
  • 査読あり
• [学会発表] Analysis of piezoelectric response toward PZT-CNT-FET (2011)
  • 著者名/発表者名: 片岡翔吾, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 2011 Frontiers on Nanoscale Science and Technology (FNST) Workshop
  • 発表場所: Riken Wako campus (Saitama, Japan)
  • 年月日: 2011-11-05
• [学会発表] 金属電極端へのレーザー照射によるCNTの配置制御 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋徹, 祷竜治, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] PZT-CNT-FETにおけるイオン液体による伝達特性改善 (2011)
  • 著者名/発表者名: 片岡翔吾, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] ゲート絶縁膜にPZTを用いたPZT-Graphene-FET (2011)
  • 著者名/発表者名: 鈴木淳也, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学(神奈川県)
  • 年月日: 2011-03-27
• [学会発表] 濃度勾配を用いたゲルクロマトグラフィーによるSWCNTの分離 (2011)
  • 著者名/発表者名: 祷竜治, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第40回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 名城大学(名古屋市)
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] カーボンナノチューブのNEMSとその応用(招待講演) (2011)
  • 著者名/発表者名: 秋田成司
  • 学会等名: 電子デバイス研究会特別ワークショップ-ナノチューブ/グラフェンエレクトロニクス:成長からデバイス応用まで-
  • 発表場所: 首都大学東京秋葉原サテライト(東京)
  • 年月日: 2011-03-07
• [学会発表] Optical Observation of Graphene on PZT Thin Film toward PZT-Graphene-FET (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木淳也, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 23th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: RIHGA Royal Hotel Kokura, (Fukuoka, Japan).
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] Piezoelectric Response of PZT Domain with CNT toward PZT-CNT-FET (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡翔吾, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 23th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: RIHGA Royal Hotel Kokura, (Fukuoka, Japan).
  • 年月日: 2010-11-12
• [学会発表] PZT-CNTFETにに向けたPZTドメインの圧電応答解析 (2010)
  • 著者名/発表者名: 片岡翔吾, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎県)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] PZT-Graphene-FETへ向けたPZT薄膜上におけるグラフェンの光学的観察 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木淳也, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学(長崎県)
  • 年月日: 2010-09-15
• [学会発表] CNTの半導体・金属の分離と半導体型CNTを用いたPZT-CNT-FETの作製とその評価 (2010)
  • 著者名/発表者名: 祷竜治, 岡田貴子, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第39回フラーレン・ナノチューブ総合シンポジウム
  • 発表場所: 京都大学(京都市)
  • 年月日: 2010-09-06
• [学会発表] Photo-Response of Carbon Nanotube FETswith Thick Piezoelectric GateInsulator (2009)
  • 著者名/発表者名: 根井直毅, 池山敏生, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 2009 International Conference on Solid State Deviceand Materials
  • 発表場所: Sendai Kokusai Hotel (Miyagi, Japan).
  • 年月日: 2009-10-09
• [学会発表] 圧電体ゲートカーボンナノチューブFETの光応答 (2009)
  • 著者名/発表者名: 池山敏生, 根井直毅, 有江隆之, 秋田成司
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学(茨城県)
  • 年月日: 2009-03-31
• [学会発表] Response of Carbon Nanotube Field Effect Transistors to Vibrating Gate (2008)
  • 著者名/発表者名: K.Hata, Y.Nakayama, S.Akita
  • 学会等名: 2008 International Conference on Solid State Device and Materials
  • 発表場所: Tsukuba International Congress Center (Ibaraki, Japan)
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] 強誘電体/ナノチューブハイブリッドIRセンサー (2008)
  • 著者名/発表者名: 秋田成司
  • 学会等名: イノベーション・ジャパン2008-大学見本市新技術説明会
  • 発表場所: 東京国際フォーラム(東京)
  • 年月日: 2008-09-18
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://www.pe.osakafu-u.ac.jp/pe4/index.html