| 研究概要 |
本研究では,原子層一層からなる2次元グラファイト(グラフェン)に対して,半導体ナノ微細加工技術と新規プロセス技術開発を組み合わせることによって,原子スケールで構造制御された量子デバイスの作製と動作実証を試みる。究極のスケールダウンしたトランジスタ構造を作製するための技術開発およびその量子輸送現象のメカニズムを探索する挑戦的な研究である。本研究で開発を目指す素子は,小数原子から構成されることから理論的モデリングも容易となり,実験結果を理論的な側面から強力に研究を進めることができると考えられる。原子スケールのトランジスタは,基礎物性研究の観点のみならず,室温での量子効果動作が期待できることから,その実現に向けた研究は非常に重要で意義が大きい。今年度は,前年度に実現したグラフェンのエッジ部分の選択的な化学修飾と,半導体微細加工技術を組み合わせることによるトランジスタ構造素子の作製プロセスの開発を行った。また極低温下において電気的ブレイクジャンクション法をグラフェンに対して適用する新しい微細構造素子作製プロセスを試み低温での電気伝導測定を行った。その結果,微小接合素子を制御良く作製するのは困難であったが,ナノスケールの微小ギャップ素子を効率的に作製できることを確認した。この微小ギャップに対して同じπ電子系の材料を挟むこと等により,高い電気伝導特性と平坦性のグラフェン電極を接続したナノ・原子スケールデバイスの作製に応用できると考えられる。
|
