| 研究課題/領域番号 |
24340066
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
加藤 雄一郎 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60451788)
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| 研究分担者 |
嶋田 行志 東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (20466775)
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| 研究期間 (年度) |
2012-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ナノチューブ・フラーレン / 光物性 / 物性実験 / 光伝導度 / フォトルミネッセンス / 電界効果トランジスター |
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| 研究実績の概要 |
2015年度は、引き続き架橋カーボンナノチューブ電界効果トランジスター構造を利用した励起子の電界制御に取り組んで、ゲート誘起キャリアによるトリオン生成および暗い励起子の電界活性化に関する系統的な知見を得たほか、分割ゲート式デバイスの歩留まりを向上して発光ダイオードとしての動作検証に成功した。
まず、架橋型トランジスター構造におけるフォトルミネッセンス測定により、励起子発光より低エネルギー側にゲート電圧誘起される弱いピークを発見し、これがトリオンの発光ピークであることを示した。多数のカーボンナノチューブに対して測定を行うことにより、トリオンと励起子のエネルギー差のナノチューブ直径依存性を求め、架橋カーボンナノチューブにおけるトリオンの束縛エネルギーを明らかにした。
また、フォトルミネッセンスと光伝導度の同時測定により、バイアス電圧を加えると光伝導度スペクトルに新たなピークが出現することを見出した。このピークの電界依存性やナノチューブ直径依存性を調査することにより、暗い励起子状態が電界により光学活性になったものであると結論づけた。光伝導度には電界しきい値が存在し、これが励起子状態の束縛エネルギーに対応するため、しきい値がなくなる点を外挿して求めることにより、連続準位を直接測定することに成功した。
架橋ナノチューブ分割ゲート式デバイスでは、作製方法を改善することにより歩留まりを向上し、発光ダイオードとしての動作の再現性を検証した。複数のデバイスで分割ゲート電圧によりpn接合が形成された際に発光が強くなることが観測されたほか、フォトルミネッセンスと同じ発光エネルギーであることも確認した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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