ナノギャップ電極を用いた分子スイッチ素子の構築

利用纳米间隙电极构建分子开关器件

• 批准号: 20035004
• 负责人: 真島 豊
• 金额: $ 1.66万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20035004/
• 关键词: ナノギャップ電極; 単一電子トランジスタ; 自己組織化単分子膜; 二重トンネル接合; フラーレン

電子素子の微細化限界を超えるBeyond CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)では、CMOSとは異なる原理に基づき、CMOS性能を上回る素子により、集積回路を構築することを目指している。Beyond CMOSに向けた研究は、現状では単素子としての動作実証のレベルの研究が多い。本研究では、Beyond CMOS素子として金属内包フラーレンを用いた分子素子を構築することを目指している。分子素子を用いた集積回路の構築を目指した研究開発は、1. 基本素子動作の安定化、2. 集積化プロセス技術の開発、3. 素子特性のばらつきを含めた信頼性の確保、4. 回設計ツールの整備などいくつものクリアすべきステップが存在する。本研究では、ナノギャップ電極に金属内包フラーレンを導入した分子スイッチ素子において1の分子素子の基本素子動作を実現し、基本素子動作の安定化をはかり、2の集積化に耐えうる分子素子を構築するためのプロセス技術を開発することを目的としている。今年度は、無電解金メッキで5nm程度のギャップを有するナノギャップ電極を無電解メッキの自己停止機能を用いて作製した。数nmの直径を有する金ナノ粒子をナノギャップ電極に埋め込んだ素子において、電流-電圧特性を測定したところ、常温で明瞭なクーロンブロッケード特性が得られた。超高真空STMを用いて同様の金ナノの走査トンネル分光(STS)測定を常温で行うと、図2と同様なクーロンブロッケード特性が明瞭に観察された。さらに、ナノギャップ電極素子におけるクーロンブロッケード特性の理論フィッティンダパラメータは、STSの測定結果より求めたパラメータと同じ値となることを明らかにした。

Beyond CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor), the principle of electron miniaturization, CMOS performance improvement, electron miniaturization, and integrated circuit construction Beyond CMOS research is now in progress, and there are many studies on the operation of CMOS. In this study, the structure of molecular elements in metal inclusions was studied. The construction of accumulation loop for molecular element application is pointed out in this paper. Stabilization of elementary sub-actions, 2. Development of integrated technology, 3. Element characteristics and information quality assurance, 4. Back to the design of the equipment, the equipment is not available. This study aims to develop a new technology for the introduction of metal-containing molecules into the electrode, the realization of elemental action of molecular elements, the stabilization of elemental action, and the construction of molecular elements with integrated resistance. This year, there is no electrolytic metal layer to 5nm, and the electrode has no electrolytic metal layer to 5 nm. A few nm in diameter of the metal particles, the electrode, the element, the current-voltage characteristics were measured, and the characteristics were obtained at room temperature. Ultra-high vacuum STM is used in the same way as gold in the investigation of single spectroscopy (STS) measurement at room temperature, and the characteristics of the same sample are clearly observed. The results of the measurement of STS are as follows:

项目成果

フラーレンを利用した分子スイッチデバイス

使用富勒烯的分子开关装置

• 发表时间: 2008
• 作者: 加納伸也;小林昇洋;松井太郎;東康男;真島豊;真島豊
• 通讯作者: 真島豊

Displacement Current and Channel Current Simultaneous Measurements in Bottom Contact Organic Thin-Film Transistors

底部接触有机薄膜晶体管中的位移电流和沟道电流的同时测量

• 发表时间: 2008
• 作者: Adhitya Bhaswara;Seiichi Suzuki and Yutaka Majima
• 通讯作者: Seiichi Suzuki and Yutaka Majima

ナノ粒子・分子デバイス構築に向けたSTM・STS

用于纳米颗粒/分子器件构建的 STM/STS

• 发表时间: 2009
• 作者: S. Etaki;M. Poot;I. Mahboob;K. Onomitsu;H. Yamaguchi,;H.S. van der Zant;真島 豊
• 通讯作者: 真島 豊

Nanomechanical Coulomb Blockade Shuttle through a Chemically Absorbed Au Nanodot

通过化学吸收金纳米点的纳米机械库仑阻塞穿梭

• 发表时间: 2008
• 作者: Norihiro Kobayashi;Yasuo Azuma;Masayuki Kanehara;Toshiharu Teranishi;Simon Chorley;Jonathan Prance;Charles G. Smith;YutakaMajima
• 通讯作者: YutakaMajima

Observation of Coulomb Staircase using Gold Nanoparticles and Electroless Gold Plated Nanogap Electrodes at Room Temperrature

室温下使用金纳米颗粒和化学镀金纳米间隙电极观察库仑阶梯

• 发表时间: 2008
• 作者: Victor Serdio;福野裕之;鈴木聖一;金原正幸;寺西利治;真島豊
• 通讯作者: 真島豊