極めて柔軟で透明な高性能カーボンナノチューブデバイスの開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24860018
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 熱工学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 相川 慎也 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, ポスドク研究員 (40637899)
• 研究期間 (年度): 2012-08-31 – 2014-03-31
• キーワード: カーボンナノチューブ / フレキシブルエレクトロニクス / ポリマー絶縁膜

研究概要

カーボンナノチューブトランジスタ（CNT-FET）は，一般にp型伝導を示すが，ポリマー塗布により単極性のn型伝導や両極性伝導に変換されることが知られている．本研究では，ポリビニルアルコール（PVA）塗布による伝導型変換を行った．PVA膜の容量-電圧特性の結果，PVA個体中には高密度のバルク正電荷が含まれることが分かった．これによりCNT/PVA界面にキャリアが誘起されるため，CNTチャネルに負電荷が蓄積され伝導型変換が生じたと考えられる．

研究成果

• [雑誌論文] Strong Enhancement of Raman Scattering from a Bulk-Inactive Vibrational Mode in Few-Layer MoTe_2 (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Yamamoto, S. T. Wang, M. Ni, Y.-F. Lin, S.-L. Li, S. Aikawa, W.-B. Jian, K. Ueno, K. Wakabayashi, K. Tsukagoshi
  • 雑誌名: ACS Nano 巻: vol.8 ページ: pp.3895-3903
  • DOI: 10.1021/nn5007607
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low-temperature processable amorphous In-W-O thin-film transistors with high mobility and stability (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Kizu, S. Aikawa, N. Mitoma, M. Shimizu, X. Gao, M.-F. Lin, T. Nabatame, K Tsukagoshi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: vol.104 ページ: p.152103
  • DOI: 10.1063/1.4871511
  • 査読あり
• [雑誌論文] Stable amorphous In_2O_3-based thin-film transistors by incorporating SiO_2 to suppress oxygen vacancies (2014)
  • 著者名/発表者名: N. Mitoma, S. Aikawa, X. Gao, T. Kizu, M. Shimizu, M.-F. Lin, T. Nabatame, K. Tsukagoshi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: vol.104 ページ: p.102103
  • DOI: 10.1063/1.4868303
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of dopants in InO_x-based amorphous oxide semiconductors for thin-film transistor applications (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Aikawa, T. Nabatame, K. Tsukagoshi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: vol.103 ページ: p.172105
  • DOI: 10.1063/1.4822175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Gas Pressure on the Density of Horizontally Aligned Single-Walled Carbon Nanotubes Grown on Quartz Substrates (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Inoue, D. Hasegawa, S. Badar, S. Aikawa, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: vol.117 ページ: pp.11804-11810
  • DOI: 10.1021/jp401681e
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thin-film transistors fabricated by low-temperature process based on Ga- and Zn-free amorphous oxide semiconductor (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Aikawa, P. Darmawan, K. Yanagisawa, T. Nabatame, Y. Abe, K. Tsukagoshi
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: vol.102 ページ: p.102101
  • DOI: 10.1063/1.4794903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Inrush Current on Carbon Nanotube Synthesis from Xylene by the Liquid-Phase Pulsed Arc Method Using Copper Electrodes (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Kizu, S. Aikawa, K. Takekoshi, E. Nishikawa
  • 雑誌名: e-J. Surf. Sci. Nanotech 巻: vol.11 ページ: pp.8-12
  • DOI: 10.1380/ejssnt.2013.8
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of Pulse Condition in the Synthesis of Carbon Nanotubes Containing Tungsten by Arc Discharge in Water (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Takekoshi, T. Kizu, S. Aikawa, M. Kanda, E. Nishikawa
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys 巻: vol.51 ページ: p.125102
  • DOI: 10.1143/JJAP.51.125102
  • 査読あり
• [雑誌論文] Temperature dependent thermal conductivity increase of aqueous nanofluid with single walled carbon nanotube inclusions (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Harish, K. Ishikawa, E. Einarsson, S. Aikawa, T. Inoue, P. Zhao, M. Watanabe, S. Chiashi, J. Shiomi, S. Maruyama
  • 雑誌名: Mater 巻: Express 2 ページ: 213-223
  • DOI: 10.1166/mex.2012.1074
  • 査読あり
• [学会発表] PE-ALD法で作製したAl2O3絶縁膜を用いたIGZO-TFTの電気特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗島一徳,生田目俊秀,清水麻希,相川慎也,塚越一仁,大井暁彦,知京豊裕,小椋厚志
  • 学会等名: 2014年第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 青山学院大学,神奈川
  • 年月日: 2014-03-19
• [学会発表] PE-ALD法で作製したAl2O3絶縁膜を用いたIGZO-TFTの電気特性の変化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 栗島一徳,生田目俊秀,清水麻希,相川慎也,塚越一仁,大井暁彦,知京豊裕,小椋厚志
  • 学会等名: 第19回ゲートスタック研究会
  • 発表場所: ニューウェルシティー湯河原,静岡
  • 年月日: 2014-01-24
• [学会発表] Transport characteristics for nitrogen-doped horizontally aligned single-walled carbon nanotubes (2013)
  • 著者名/発表者名: S.J. Kim, T. Thurakitseree, S. Aikawa, T. Inoue, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 4th A3 Symposium on Emerging Materials : Nanomaterials for Energy and Electronics
  • 発表場所: Jeju Island, Korea
  • 年月日: 20131110-14
• [学会発表] Highly Stable n-Doped Graphene Field-Effect Transistors via Polyvinyl Alcohol Films (2013)
  • 著者名/発表者名: S.J. Kim, T. Thurakitseree, S. Aikawa, T. Inoue, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 5th International Conferences on Recent Progress in Graphene Research
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] Single-walled Carbon Nanotube/Silicon Heterojunction Photovoltaic Cell (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Cui, S. Omiya, P. Zhao, T. Thurakitseree, S. Aikawa, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 2012 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, Massachusetts, USA
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] Fabrication of Flexible Graphene Field-Effect Transistors with Single-Walled Carbon Nanotube Electrodes (2012)
  • 著者名/発表者名: S.J. Kim, S. Aikawa, P. Zhao, B. Hou, E. Einarsson, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 2012 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, Massachusetts, USA
  • 年月日: 2012-11-29
• [学会発表] Influence of Polymer Coating on Device Properties of Carbon Nanotube Field-Effect Transistors (2012)
  • 著者名/発表者名: S. Aikawa, T. Inoue, E. Einarsson, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 2012 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Kyoto, Japan
  • 年月日: 2012-09-26
• [学会発表] Optimization of Single-Walled Carbon Nanotube/Silicon Heterojunction Solar Cells (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Cui, S. Omiya, P. Zhao, T. Thurakitseree, T. Inoue, S. Aiwaka, S. Chiashi, S. Maruyama
  • 学会等名: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学,愛媛
  • 年月日: 2012-09-12
• [学会発表] 水中アーク放電を用いた金属内包カーボンナノチューブ合成における陰極金属の沸点の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 竹腰健太郎,木津たきお,相川慎也,西川英一
  • 学会等名: 2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 愛媛大学・松山大学,愛媛
  • 年月日: 2012-09-11
• [図書] 超フレキシブルで透明なカーボンナノチューブトランジスタO plus E (vol.35) (2013)
  • 著者名/発表者名: 相川慎也,塚越一仁,丸山茂夫
  • 総ページ数: pp.350-355
  • 出版者: アドコム・メディア株式会社
• [備考]
  • URL: http://www.nims.go.jp/pi-ele_g/member/aikawa.html
• [産業財産権] 有機EL素子及びその製造方法 (2014)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 権利者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2014/059190
  • 出願年月日: 2014-03-28
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタ,薄膜トランジスタの製造方法および半導体装置 (2014)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,相川 慎也,木津 たきお,清水 麻希,三苫 伸彦,塚越 一仁
  • 権利者名: 生田目 俊秀,相川 慎也,木津 たきお,清水 麻希,三苫 伸彦,塚越 一仁
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016635
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタおよびその製造方法 (2014)
  • 発明者名: 相川 慎也,塚越 一仁,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 権利者名: 相川 慎也,塚越 一仁,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016634
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 固定電荷を内部に誘起したゲート絶縁膜 (2014)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,相川 慎也,木津 たきお,清水 麻希,三苫 伸彦,塚越 一仁
  • 権利者名: 生田目 俊秀,相川 慎也,木津 たきお,清水 麻希,三苫 伸彦,塚越 一仁
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016633
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタの構造,薄膜トランジスタの製造方法および半導体装置 (2014)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,相川 慎也,木津 たきお,清水 麻希,三苫 伸彦,塚越 一仁
  • 権利者名: 生田目 俊秀,相川 慎也,木津 たきお,清水 麻希,三苫 伸彦,塚越 一仁
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016632
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 酸化物半導体およびその製法 (2014)
  • 発明者名: 相川 慎也,塚越 一仁,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 権利者名: 相川 慎也,塚越 一仁,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016631
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタおよびその製造方法 (2014)
  • 発明者名: 塚越 一仁,相川 慎也,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 権利者名: 塚越 一仁,相川 慎也,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016273
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 酸化物薄膜トランジスタおよびその製造方法 (2014)
  • 発明者名: 塚越 一仁,相川 慎也,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 権利者名: 塚越 一仁,相川 慎也,木津 たきお, 清水 麻希,三苫 伸彦,生田目 俊秀
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016630
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタおよびその製造方法 (2014)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 権利者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2014-016266
  • 出願年月日: 2014-01-31
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタおよびその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也, 知京 豊裕
  • 権利者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也, 知京 豊裕
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-139425
  • 出願年月日: 2013-07-03
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタ,薄膜トランジスタの製造方法および半導体装置 (2013)
  • 発明者名: 塚越 一仁,ピーター ダルマワン, 相川 慎也,生田目 俊秀,柳沢 佳一
  • 権利者名: 塚越 一仁,ピーター ダルマワン, 相川 慎也,生田目 俊秀,柳沢 佳一
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: PCT/JP2013/066384
  • 出願年月日: 2013-06-13
  • 外国
• [産業財産権] 薄膜トランジスタおよびその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 権利者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-099284
  • 出願年月日: 2013-05-09
  • 外国
• [産業財産権] 有機EL素子及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 権利者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-068164
  • 出願年月日: 2013-03-28
  • 外国
• [産業財産権] 有機EL素子及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 権利者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-067801
  • 出願年月日: 2013-03-28
  • 外国
• [産業財産権] 有機EL素子 (2013)
  • 発明者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 権利者名: 生田目 俊秀,塚越 一仁,相川 慎也
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願2013-067782
  • 出願年月日: 2013-03-28
  • 外国