2014 Fiscal Year Annual Research Report
有機分子‐炭素ナノコンポジット材料を用いた２端子多経路確率共鳴素子の開発
| Project/Area Number |
24651140
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
赤井 恵 大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (50437373)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 確率共鳴 / 分子 / カーボンナノチューブ / 分子素子 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
前年度までに有機分子とCNTを組み合わせた確率共鳴素子を作製し、確率共鳴計測を行っていたが、結果として高い確立共鳴を実現するには至らなかった。その理由として非線形応答と雑音源を両方ともに接合点の分子接合に求めた為、両者が切り分けられず、効果の改善が上手くできなかったことが挙げられた。最終年度ではその両者を明確に分けた。まずは非線形応答を確実にもたらす、ボトムコンタクト型単層カーボンナノチューブ電界効果トランジスタ（SWNT－FET）作製条件を模索、分子修飾による表面改質によって安定して電極間にSWNTを架橋させることに成功した。また、SiO2と電極の段差を変化させることで、より段差のない平坦電極の方がより多いSWNTを架橋させることが判った。また、確率共鳴の発現に必要な非線形応答システムとしてSWNT-Cr金属界面のショットキー障壁の利用とその制御を試みた。SWNT-Cｒ素子の特徴は強いI-V非線形性である。この非線形性は再現性が高く、On-Off値が数ボルトの範囲で約10５程度の大きさがある。確率共鳴には高いOn-Off値と急峻な応答が必要であり、そのために十分な非線形性を示している。
本素子を用いて多形路確率共鳴効果を計測したころ、雑音強度に対する強い信号相関増加が見られた。これはFETによる非線形性を利用した場合の約３倍に達した。しかしながら雑音印可によって素子の破損確率が高くCr素子は確率共鳴実験に対しては耐性が弱いことが判った。これは非線形性を発現しているCNT－Cr界面のショットキー障壁部分で大きな熱が発生し、架橋を破壊してしまう為であると考えている。
また、カーボンナノチューブに自発的に発現する雑音について、分子修飾による大きな雑音発生効果を達成することに成功した。
|
Research Products
(7 results)
