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有機単分子膜の光・変位電流機能とトンネル電子伝導機構及びその電子素子応用

有机单层光/位移电流功能、隧道电子传导机制及其在电子器件中的应用

基本信息

批准号：
03650245
负责人：
岩本光正
金额：
$ 1.47万
依托单位：
Tokyo Institute of Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
财政年份：
1991
资助国家：
日本
起止时间：
1991 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は基本的な誘電体電気物性の立場に立ち、光刺激による有機単分子膜の分極変化を申請者らの開発した変位電流法により測定・解析すること、単分子膜のトンネル電子伝導を測定し、電導機構を解明することを目指した。さらには分子膜の電子素子応用を目指し研究を試みた。本研究で得られた主な成果は以下の通りである。1.申請者は水面上において単分子膜の電気物性を評価する技術として変位電流測定を用いる方法を開発し、確立した。そこで、本研究ではこの技術の上にたち、水面上での単分子膜の光・変位電流変換機能を制御し、その電子素子応用を目指して、光変換機能をもつ分子に新たな膜を混合した系により変位電流を観測し、光・変位電流変換機能の制御に成功した。2.Air gap付きの金属/単分子膜/Air gap/金属構造の素子を作製し、電流計を通した閉回路にて、光刺激による単分子膜の構造変化に起因する変位電流波形の検出を行ない、単分子膜の光一変位電流変換機能の研究及び基板上単分子膜の物性評価を行なった。ここでは、アゾ系分子のシスートランスの光異性化に着目して、固体基盤上の単分子膜の光・変位電流変換に基づく光記憶素子の基盤技術が確立できた。3.2.に加え、基板上有機多層膜において、単分子層間の電荷移動にともなう変位電流の検出に成功し、新たな光・変位電流変換機構を見出し、光記録素子の基板技術を確立できた。4.ポリイミドLB超薄膜を用いて、有機超薄膜を絶縁層としたトンネル接合素子を作製し、この素子を用いて、ポリイミドLB膜の弾性及び非弾性のトンネル電子伝導の測定を行なった。その結果、ポリイミドLB膜中のトンネル伝導には、非弾性の成分はほとんど含まれない事が見出された。さらに、非弾性トンネルの測定法を用い、ポリイミド膜の不純物準位やバリアの高さ等を見積もり、電子素子応用への基礎物性が得られた。以上の4つの結果より、有機単分子膜及び分子電子素子材料の基礎と応用に向けた手がかりが得られた。

This study is based on the basic electrical properties of electro-conductive materials, optical stimulation, polarization of organic single molecular films, application of open current method, determination of analytical methods, determination of electron conductivity of organic single molecular films, and understanding of electrical conductivity mechanisms. The study of electron transfer in molecular membrane was carried out. This study has been successful. 1. The applicant has developed and established a method for the evaluation of electrical properties of molecular films on water surfaces. In this study, we successfully controlled the optical potential current conversion function of molecular films on water surface and the optical potential current conversion function of molecular films on water surface 2. The study on the fabrication of metal/single molecular film/Air gap/metal structure elements, current meter conduction, closed loop, optical stimulation, structural transformation of single molecular film, detection of variable current waveform, optical current conversion function of single molecular film, and physical property evaluation of single molecular film on substrate. The optical anisotropy of these molecules has been established, and the substrate technology of optical memory elements has been established for optical current conversion of single molecular films on solid substrates. 3.2. In addition, the organic multilayer film on the substrate has been successfully detected in the charge transfer between the single molecular layers, and a new optical current conversion mechanism has been discovered. The substrate technology of optical recording element has been established. 4. The determination of electron conduction of LB films using organic and inorganic materials. As a result, the organic and non-organic components in the LB film were found to be in the middle of the film. In addition, the determination method of non-organic compounds in the middle and high concentration of impurities in the film is used to obtain the basic physical properties of electrons. As a result of the above, the basic application of organic single molecular films and molecular electron materials has been improved.