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層状遷移金属化合物を母体としたソフト化学生成物質における電子輸送特性の精密測定

基于层状过渡金属化合物的软化工产品电子传输性能的精确测量

基本信息

批准号：
16740214
负责人：
竹谷純一
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Osaka University (2006)Central Research Institute of Electric Power Industry (2004-2005)
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2004
资助国家：
日本
起止时间：
2004 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

層状遷移金属化合物を母体として常温常圧に近いソフトな条件においてイオンや分子を付加あるいは挿入する手法は、自由度の高い物質設計の手法であるが、mm級の均質な単結晶を得にくいために、精密な輸送特性が困難である。そこで、本研究では微小な結晶でも精密な電子輸送特性が測定できるよう、絶縁性基板上に微小電極を形成した"電子伝導測定チップ"を作製し、その上に結晶を貼り合わせることにより伝導度を測定する手法を開発してきた。研究を進めるに従って、本手法が層状遷移金属化合物のみならず、微小な有機半導体単結晶などにも適用できる汎用性を有することが明らかになってきた。即ち、弱いvan der Waals力による層間方向の結合が層の面内に比べて極端に弱い結晶においては、非常に平坦な表面が自然に得られやすいため、静電的に基板に貼り合わせる際に金などの電極との良好な電気的接合が可能になる。加えて、結晶とは反対側の基板に金属面を構成することによって、電界効果トランジスタ構造を構成し、層状結晶の伝導度をゲート電界によって変調できることも示された。終了年度である今年度は以下の2項目の実験研究を行い、次項目の成果発表を行った。1)厚さ1μmの薄片状結晶を用い、上下の両面に電界効果トランジスタ構造を構成した。このダブルゲート構造を作製し、薄片状結晶の表面ではなく、中心部にも電荷導入することが可能であることを示した。電界効果は一般には表面ドープの手法であると考えられていたが、この構造を用いれば、バルク中にキャリアをドープすることも可能であることが示された。2)電子伝導だけでなく、微小単結晶測定用の"熱伝導測定チップ"の開発も行った。チップを構成する材料は、電気伝導測定の場合には絶縁体によって絶縁すれば十分であるが、熱伝導測定チップにおいては、熱的にも絶縁する必要がある。本研究では、1μmの酸化シリコンメンブレーン上に微小な温度センサーとヒーターをMEMS技術によって構成することによって、これを可能にした。

Layer migration of metal compounds in the matrix at room temperature and pressure near the appropriate conditions, molecular addition, integration, degree of freedom and high material design methods, mm level homogeneous single crystal, precision transport characteristics are difficult to obtain. In this study, we developed a method for measuring the electron conductivity of tiny crystals by forming tiny electrodes on insulating substrates. In order to improve the properties of the layered transition metal compounds, the present method has been used for the preparation of organic semiconductor crystals. That is, the bonding between layers in the direction of weak van der Waals forces is more likely to occur in the in-plane than in the extreme case of weak crystals, very flat surfaces, natural bonding, electrostatic bonding, and good electrical bonding between electrodes. The metal surface of the substrate on the opposite side of the crystal is composed of a layer of crystal and a layer of conductive material. At the end of the year, the following 2 projects were carried out in the middle of the year, and the results of the sub-projects were carried out. 1)1μm thick flaky crystal structure composed of upper and lower surfaces The structure of the crystal is made up of a thin layer of crystal, and the charge is introduced into the surface of the crystal. The electric field results from the general surface of the earth, the structure of the earth, and the structure of the earth. 2)Development of "thermal conductivity measurement" for electron conductivity measurement and microcrystal measurement The material composition, electrical conductivity measurement, thermal conductivity measurement are necessary. In this study, 1μm of the acid solution is used to form a micro-temperature sensor.

项目成果

期刊论文数量（13）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Hall effect in organic single-crystal field-effect transistors

有机单晶场效应晶体管中的霍尔效应

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Material Research Society Symposium Proceedings 937
影响因子：
0
作者：
J. Adachi;H. Sasaki;T. Kawasaki;D. Mori;T. Baba;J.Takeya et al.
通讯作者：
J.Takeya et al.

Effects of polarized organosilane self-assembled monolayers on organic single-crystal transistors

极化有机硅烷自组装单分子层对有机单晶晶体管的影响

DOI：
发表时间：
2005
期刊：
Material Research Society Symposium Proceedings 871E
影响因子：
0
作者：
S.Goto;Y.Y.Yamaguchi;J.Takeya et al.;K.Yamada et al.;T.Takenobu et al.;H.Shimotani et al.;J.Takeya et al.;K.Yamada et al.;Y.Iwasa et al.;T.Takahashi et al.;J.Takeya et al.;J.Takeya et al.
通讯作者：
J.Takeya et al.

Electrolyte-gated charge accumulation in organic single crystals