精密位置制御による量子ドットサイズナノ構造低仕事関数材料グリーンデバイスの研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360151
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 静岡大学
• 研究代表者: 中本 正幸 静岡大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10377723)
• 連携研究者: 佐々木 正弘 筑波大学, 数理物質科学研究科(系), 教授 (80282333) ; 山口 作太郎 中部大学, 藤原洋記念超伝導・持続可能エネルギー研究センター, 教授 (10249964) ; 後藤 康仁 京都大学, 工学研究科, 准教授 (00225666) ; TULLER Harry 米国マサチューセッツ工学大学(MIT), 工学研究科, 教授 ; MILNE William I 英国ケンブリッジ大学, 先端光・電子工学研究所所長, 教授 ; 文 宗鉉 静岡大学, 工学研究科, 助教 (30514947)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 電子デバイス・機器 / 先端機能デバイス / マイクロ・ナノデバイス / 微小電子源 / 電力変換

研究概要

独自の転写モールド法エミッタ作製技術と仕事関数が低く耐環境性のアモルファスカーボン等のエミッタ材料を用いて極微小電子源を作製し、従来の微小電子源の100nm～数μm基底部長さ、50～600 V/μmのturn-on電界、5-100%の電界電子放出電流の経時変動と比較し、世界最小の41nm基底部長さ（中本研で達成した基底部長さ36nm転写モールド法Moエミッタを除く）、世界最小レベルの10.2V/μmの低turn-on電界、世界最高の安定性の±1.61%の電流経時変動が得られ、1A/cm2の大電流密度の超精密位置制御量子ドットサイズ極微小電子源の開発に成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Extremely stable and harsh-environment devices by Transfer Mold field emitter fabrication method (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto,J. Moon
  • 雑誌名: IEEE Explore, the 8th IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conference (NMDC) 巻: 8巻 ページ: 99-104
  • DOI: 10.1109/NMDC.2013.6707466
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low operation voltage, high aspect ratio, position controlled Transfer Mold carbon nanotube field emitter arrays (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of the 33rd International display Research Conference (Eurodisplay 2013) 巻: 33巻 ページ: 262-265
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely Stable and Nanostructure Transfer Mold Field Emitter Arrays in Harsh Environment (2013)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc of the 5th Japan-Korea Vacuum Nanoelectronics Symposium 巻: 5巻 ページ: 14-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely stable and harsh environment nano devices (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of The 7th International Nanotechnology/MEMS Seminar (INMS2013) 巻: 7巻 ページ: S4-6-1-S4-6-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sharp, Uniform, Stable and Nano-sized Transfer Mold Field Emitter Arrays (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc. Of the 3rd Asia-Arab Sustainable Energy Forum (AASEF2013) 巻: S3B巻 ページ: 11-12
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely environment-hard and low work function transfer-mold field emitter arrays (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Applied Surface Science 巻: 275巻 ページ: 178-184
  • DOI: 10.1016/j.apsusc.2012.12.170
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sharp, Uniform, Stable, and Environment-hard Transfer-Mold Field-Emitter Arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto,J. Moon,W. Kurota
  • 雑誌名: Proc. of the 51th International Meetings of the Society for Information Display 巻: 43巻 ページ: 853-856
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable vacuum electronic devices for aerospace and environment-hard applications (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto,J. Moon
  • 雑誌名: Tech. Digest of 2012 25th International Vacuum Nanoelectronics Conference 巻: 25巻 ページ: 76-77
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely Stable and Low Work Function Transfer Mold Field Emitter Arrays for Harsh Environments (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of the 6th International Meetings on Development in Materials, Processes, and Applications of Emerging Technologies 巻: 6巻 ページ: 28-30
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environment-hard Vacuum Nanoelectric Devices for Green Electronics (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of World Sustainable Energies Forum 巻: 1巻 ページ: 8-11
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Vacuum Nanoelectoronic Green Devices in Harsh Environment (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of the 6th International Nanotechnology/MEMS Seminar 巻: 6巻 ページ: S4.4.1-S4.4.15
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Emission Characteristics of Low Work Function Amorphous Carbon Coated Transfer Mold Nickel Field Emitter Arrays in Harsh Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Advanced Materials Research 巻: 222巻 ページ: 138-141
  • DOI: 10.4028/www.scientific.net/AMR.222.138
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-voltage driven carbon nanotube field emission lamp (2011)
  • 著者名/発表者名: N. Y. Bae,W. M. Bae,A. N. Ha,M. Nakamoto, J. Jang,K. C. Park
  • 雑誌名: Curr. Appl. Phys 巻: 11巻 ページ: S86-S89
  • DOI: 10.1016/j.cap.2011.07.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Operation Voltage Transfer Mold Field Emitter Arrays by Plasma Treatment Using Vacuum In-Situ Fabrication and Evaluation Method (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Eto,M. Nakamoto,J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of the 18th International Display Workshop 巻: 18巻 ページ: 1199-1202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nanometer-Order Size and Extremely Stable Transfer Mold Field Emitter Arrays (2011)
  • 著者名/発表者名: W. Kurota, M. Nakamoto,J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of the 18th International Display Workshop 巻: 18巻 ページ: 1171-1174
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Recent Vacuum Nanoelectronics for Green Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto, J.Moon
  • 雑誌名: Proc. Of the 9th International Displays Research Workshop (IDRW'11) in conjunction with 5th International Nanotechnology/MEMS Seminar ページ: S4-3-1-S4-3-16
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable Field Emitter Arrays for Aerospace Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Moon, M. Nakamoto
  • 雑誌名: Proc. of the 9th International Displays Research Workshop (IDRW'11) in conjunction with 5th International Nanotechnology/MEMS Seminar ページ: S4-4-1-S4-4-14
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Recent Technical Trend of Vacuum Nanotechnology for Displays (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 雑誌名: Proc. of XXXI International Display Research Conference (IDRC'11), Eurodisplay 2011 巻: 9.1.1-9.1.4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely Stable and Low Operation Voltage Transfer Mold Amorphous Carbon Field Emitter Arrays (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Nakamoto, J.Moon
  • 雑誌名: Proc. of XXXI International Display Research Conference (IDRC'11), Eurodisplay 2011 巻: 9.2.1-9.2.4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely stable, low operation voltage and 36 nm base length transfer mold field emitter arrays, Tech (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto,J. Moon,W. Kurota
  • 雑誌名: Digest of 2011 24th International Vacuum Nanoelectronics Conference 巻: 24巻 ページ: 61-62
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extremely Stable and Low Operation Voltage Field Emitter Arrays Fabricated by Transfer Mold Method for Harsh Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of the 3rd Japan-Korea Vacuum Nanoelectronics Symposium ページ: 27-27
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vacuum Nanoelectronic Power Switching Devices for Harsh Environments (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto,J. Moon
  • 雑誌名: Proc. of 1st Asia-Arab Sustainable Energy Forum jointly with 3rd International Workshop on Sahara sola Breeder and 2nd International Workshop on superconducting DC Transmission and Distribution ページ: 57-58
  • 査読あり
• [雑誌論文] 超高精細・高臨場感ディスプレイ (2011)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸, 関昌彦
  • 雑誌名: 照明学会誌 巻: 95巻 ページ: 475-480
  • 査読あり
• [学会発表] 過酷環境用転写モールド法極微小カーボン電界放出エミッタ (2014)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸
  • 学会等名: 第11回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪
  • 年月日: 2014-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] 過酷環境に適した炭素系電界放出源 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸, 文宗鉉
  • 学会等名: 電子状態及び電子放出機構解明に基づく極限画像デバイス用低仕事関数電界電子放出源の研究 研究会
  • 発表場所: 静岡大学,浜松
  • 年月日: 2014-02-14
  • 招待講演
• [学会発表] Transfer Mold Nanostructure Carbon Field Emitter Arrays (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto ,J. Moon
  • 学会等名: The 10th International Display Research Workshop 2014
  • 発表場所: Paris,France
  • 年月日: 2014-01-19
  • 招待講演
• [学会発表] MEMS 及びEmerging Technologies の研究開発動向 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸
  • 学会等名: IDW'13チュートリアル
  • 発表場所: 札幌国際コンベンションセンター,札幌
  • 年月日: 2013-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] Extremely stable and harsh environment nano devices (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: The 7th International Nanotechnology/MEMS seminar (INMS2013)
  • 発表場所: Hamamatsu,Japan
  • 年月日: 2013-12-03
  • 招待講演
• [学会発表] Environment-hard Vacuum Nanoelectronic Green Devices (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: International Nanotechnology LETI Seminar
  • 発表場所: Grenoble,France
  • 年月日: 2013-11-16
  • 招待講演
• [学会発表] Extremely Stable and Harsh-environment Devices by Transfer Mold Field Emitter Fabrication Method (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: The 8th IEEE Nanotechnology Materials and Devices Conferences (IEEE NMDC 2013)
  • 発表場所: Tainan, Taiwan
  • 年月日: 2013-10-09
  • 招待講演
• [学会発表] Extremely Stable and Nanostructure Transfer Mold Field Emitter Arrays in Harsh Environment (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: the 5th Japan-Korea Vacuum Nanoelectronics Symposium
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2013-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] High Aspect Ratio, Position Controlled Transfer Mold Carbon Nanotube Field Emitter Arrays, Eurodisplay 2013 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: 33rd International Display Research Conference
  • 発表場所: London, UK
  • 年月日: 2013-09-16
• [学会発表] Sharp, Uniform, Stable and Nano-sized Transfer Mold Field Emitter Arrays (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: The 3rd Asia-Arab Sustainable Energy Forum (AASEF2013)
  • 発表場所: Hirosaki, Japan
  • 年月日: 2013-05-05
• [学会発表] 耐過酷環境性転写モールド法電界子放出エミッタ (2013)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸, 文宗鉉
  • 学会等名: 第10回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪
  • 年月日: 2013-03-05
  • 招待講演
• [学会発表] Stable Vacuum Nanoelectronic Green Devices in Harsh Environment (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: The 6th International Nanotechnology/MEMS Seminar(INMS2012)
  • 発表場所: Hamamatsu,Japan
  • 年月日: 2012-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] Environment-hard Vacuum Nanoelectric Devices for Green (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: Electronics World Sustainable Energies Forum (EnerSol-WSEF2012)
  • 発表場所: Tunis, Tunisia
  • 年月日: 2012-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] Infrastructure, Energy Transport and Distribution International Expert Panel (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: World Sustainable Energies Forum(EnerSol-WSEF2012)
  • 発表場所: Tunis,Tunisia
  • 年月日: 2012-11-14
  • 招待講演
• [学会発表] Stable vacuum nanoelectronic devices for green electronics (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: 2012 Symposium on Nanovision Technology
  • 発表場所: Taipei, Taiwan
  • 年月日: 2012-10-18
• [学会発表] Stable vacuum electronic devices for aerospace and environment-hard applications (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: The25th International Vacuum Nanoelectronics Conference(IVNC2012)
  • 発表場所: Jeju, Korea
  • 年月日: 2012-07-09
• [学会発表] Extremely Stable and Low Work Function Transfer Mold Field Emitter Arrays for Harsh Environments (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: The 6th International Meetings on Development in Materials, Processes, and Applications of Emerging Technologies(MPA2012)
  • 発表場所: Alvor, Portugal
  • 年月日: 2012-07-01
• [学会発表] Sharp, Uniform, Stable, and Environment-hard Transfer-Mold Field-Emitter Arrays (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon,W. Kurota
  • 学会等名: The 51th International Meetings of the Society for Information Display (SID2012)
  • 発表場所: Boston, U.S.A
  • 年月日: 2012-06-04
• [学会発表] 転写モールド法を用いた耐環境性アモルファスカーボンエミッタの電界電子放出特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸, 文宗鉉
  • 学会等名: 第9回真空ナノエレクトロニクスシンポジウム
  • 発表場所: 大阪大学, 大阪
  • 年月日: 2012-03-05
• [学会発表] Nanometer-Order Size and Extremely Stable Transfer Mold Field Emitter Arrays (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, W. Kuroda, J. H. Moon
  • 学会等名: 18th International Display Workshop (Best Paper Awards)
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2011-12-08
• [学会発表] The Recent Vacuum Nanoelectronics for Green Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: The 9th International Displays Research Workshop (IDRW'11) in conjunction with 5th International Nanotechnology/MEMS Seminar
  • 発表場所: Hamamatsu,Japan
  • 年月日: 2011-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Stable Field Emitter Arrays for Aerospace Applications (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto, J. Moon
  • 学会等名: The 9th International Displays Research Workshop (IDRW'11) in conjunction with 5th International Nanotechnology/MEMS Seminar
  • 発表場所: Hamamatsu, Japan
  • 年月日: 2011-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] The Recent Technical Trend of Vacuum Nanotechnogy for Displays (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: XXXI International Display Research Conference (IDRC'11)
  • 発表場所: Arcachon, France
  • 年月日: 2011-09-21
  • 招待講演
• [学会発表] 転写モールド法極微小モリブデンエミッタアレイの電界電子放出特性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸, 黒田渉, 文宗鉉
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学, 山形市
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] 苛酷環境下における転写モールド法アモルファスカーボンエミッタアレイの表面物性と電界電子放出安定性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 中本正幸, 文宗鉉
  • 学会等名: 第72回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 山形大学, 山形市
  • 年月日: 2011-08-30
• [学会発表] Extremely Stable and Low Operation Voltage Field Emitter Arrays Fabricated by Transfer Mold Method for Harsh Environment (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: The 3rd Japan-Korea Vacuum Nanoelectronics Symposium
  • 発表場所: Seoul,Korea
  • 年月日: 2011-08-27
  • 招待講演
• [学会発表] Vacuum Nanoelectronic Power Switching Devices for Harsh Environments (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: 1st Asia-Arab Sustainable Energy Forum jointly with 3rd International Workshop on Sahara sola Breeder and 2nd International Workshop on superconducting DC Transmission and Distribution
  • 発表場所: Nagoya, Japan
  • 年月日: 2011-08-25
  • 招待講演
• [学会発表] Extremely stable, low operation voltage and 36nm base length transfer mold field emitter arrays (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Nakamoto
  • 学会等名: 24th International Vacuum Nanoelectronics Conference
  • 発表場所: Wuppertal, Germany
  • 年月日: 2011-07-19
• [図書] Field Emission Displays (FED) and Surface-Conduction Electron-Emitter Displays (SED) (2013)
  • 著者名/発表者名: Masayuki Nakamoto,William I. Milne, John Wiley & Sons
  • 総ページ数: 1968
  • 出版者: HANDBOOK OF DIGITAL IMAGING
• [備考]
  • URL: http://www.rie.shizuoka.ac.jp/advancednanomachining.html