シリコンプロセスとの融合による多機能分子メモリの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23686051
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 早川 竜馬 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 独立研究者 (90469768)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 単一電子メモリ / 分子 / 光 / 多値

研究概要

本研究では、機能性有機分子を量子ドットに用いた多機能単一電子メモリを開発することを目的としている。有機分子へ注入する単一電子トンネル電流を分子軌道によって制御することにより従来の無機材料量子ドットでは実現できない新しい機能を発現できる。初めに有機分子をゲート絶縁膜中に集積化する技術を確立し、分子へ注入するトンネル電流を分子軌道によって制御できることを明らかにした。上記の知見を基に異種分子によるトンネル電流の多値制御および光異性化分子による可逆的なトンネル電流の光制御に成功し、従来の無機材料では実現できない新規機能を発現できることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Multilevel operation of resonant tunneling with binary molecules in a metal-insulator-semiconductor configuration (2014)
  • 著者名/発表者名: Hoon-Seok Seo、Ryoma Hayakawa、Toyohiro Chikyow、Yutaka Wakayama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: Vol. 118 ページ: 6467-6472
  • DOI: 10.1021/jp411386s
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photoisomerization -induced manipulation of single-electron tunneling for novel Si-based optical memory (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa、Kenji Higashiguchi、Kenji Mtsuda、Toyohiro Chikyow、Yutaka Wakayama
  • 雑誌名: ACS Appl. Matter. Interfaces 巻: Vol. 5 ページ: 11371-11376
  • DOI: 10.1021/am403616m
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optically- and electrically- driven organic thin film transistors with photochromic diarylethene channel layers (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa、Kenji Higashiguchi、Kenji Matsuda、Toyohiro Chikyow、Yutaka Wakayama
  • 雑誌名: ACS Appl. Matter. Interfaces 巻: Vol. 5 ページ: 3625-3630
  • DOI: 10.1021/am400030z
  • 査読あり
• [学会発表] Photoisomerization- induced manipulation of single-electron tunneling in a silicon-based double tunnel junction (2014)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: MANA international symposium 2014
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2014-03-05
• [学会発表] Optically- and electrically- driven organic thin film transistors with diarylethene channel layers (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: ECME2013
  • 発表場所: Imperial College London Great Hall (London, United Kingdom)
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] Integration of molecular functionalities into Si-based devices (2013)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: NIMS conference 2013
  • 発表場所: つくば国際会議場(茨城県つくば市)
  • 年月日: 2013-07-01
• [学会発表] Optically- and electrically-driven dual-gate transistor with diarylethene channel (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: ICNME2012
  • 発表場所: 淡路夢舞台国際会議場(兵庫県淡路市)
  • 年月日: 2012-12-12
• [学会発表] Single-electron tunneling via molecular quantum dots in a silicon-based device configuration (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: ICEAN 2012
  • 発表場所: Mercure hotel (Brisbane, Australia)
  • 年月日: 2012-10-22
• [学会発表] 光異性化スホルヅャを用いた光-電界オヴダダメルグケシの開発 (2012)
  • 著者名/発表者名: 早川竜馬
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学城北地区・松山大学文京キャンパス(愛媛県松山市)
  • 年月日: 2012-09-11
• [学会発表] Room temperature observation of single-electron tunneling via fullerene quantum dots in a Si-based device structure (2012)
  • 著者名/発表者名: 早川竜馬
  • 学会等名: 第43回フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム
  • 発表場所: 東北大学百周年記念会館川内萩ホール(宮城県仙台市)
  • 年月日: 2012-09-05
• [学会発表] Single-electron tunneling through molecular dots embedded in a metal-insulator-semiconductor structure (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: ICSNN 2012
  • 発表場所: Maritim hotel & internationals congress center Dresden (Dresden, Germany)
  • 年月日: 2012-07-22
• [学会発表] Si プロセスとの融合による分子ドット単一電子メモリの開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 早川竜馬
  • 学会等名: 第26回高分子学会関東支部茨城地区若手の会交流会
  • 発表場所: つくばセミナーハウス(茨城県つくばみらい市)
  • 年月日: 2011-11-21
• [学会発表] Single-electron tunneling via molecular quantum dots embedded in a metal- insulator-semiconductor structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: MNC 2011
  • 発表場所: 全日空ホテル(京都府京都市)
  • 年月日: 2011-10-26
• [学会発表] Single-electron tunneling via molecules embedded in a metal-insulator-semiconductor structure (2011)
  • 著者名/発表者名: Ryoma Hayakawa
  • 学会等名: ECME 2011
  • 発表場所: L'Illa Diagonal (Barcelona, Spain)
  • 年月日: 2011-09-07