プラズマイオン照射法による二層カーボンナノチューブ内部でのp-n接合形成

利用等离子体离子辐照法在双壁碳纳米管内部形成p-n结

• 批准号: 06F06336
• 负责人: 畠山 力三
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06F06336/
• 关键词: 二層カーボンナノチューブ; プラズマイオン照射; p-n接合形成; 原子・分子内包; Qマシンプラズマ

1.昨年度の成果により,アルカリ塩であるヨウ化セシウム(CsI)を用いてアルカリ-ハロゲンプラズマを生成し,二層カーボンナノチューブ(DWNT)へのヨウ素(I)負イオン,セシウム(Cs)正イオンを順次照射することによって,pn接合構造を内包したDWNTの創製に成功している.本年度はさらに,フラーレン(C_<60>)とCs,C_<60>と鉄(Fe)等を内包したDWNTを作製し,その電気特性評価を行うことによって,DWNT内にpn接合が形成されていることを実証するとともに,pn接合による整流特性が大気中でも安定であることを明らかにした.2.金属特性を示すDWNTにC_<60>を内包し,そのドレイン-ソース間の電圧V_<DS>-電流I_<DS>特性を調べたところ,電圧の増加に対して電流が急激に減少する負性微分抵抗(NDR)特性が室温において観測された.このNDR特性は10〜400Kの広範囲の温度領域で観測され,さらに電流の最大値と最小値の比(山谷比)がほぼ全ての試料において10^4以上の高い値を示すことが明らかとなった.3.このNDR特性を示すC_<60>内包DWNTに390〜800nmの紫外・可視領域の光を照射することによって,電流の山谷比が増大することを初めて観測するとともに,光照射を停止することで元の状態に復元することを明らかにした.この現象は,NDR特性を光によって制御できることを示しており,ナノ光スイッチングとしての応用が期待できる.

1. Yesterday's annual の results に よ り, ア ル カ リ salt で あ る ヨ ウ change セ シ ウ ム (CsI) を い て ア ル カ リ - ハ ロ ゲ ン プ ラ ズ マ を generated し, second カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ (DWNT) へ の ヨ ウ element (I) イ オ ン, セ シ ウ ム (Cs) is イ オ ン を progressive irradiation す る こ と に よ っ て, pn junction structure を inside package Youdaoplaceholder0 たDWNT creative に success て て る る. This year は さ ら に, フ ラ ー レ ン (C_ < > 60) と Cs, C_ (60 > objects と iron (Fe) を insourcing し た DWNT を as し, そ の electric 気 characteristics evaluation 価 を line う こ と に よ っ て, DWNT に in pn junction が form さ れ て い る こ と を card be す る と と も に, pn junction に よ る rectifier features が large 気 で で も stability Youdaoplaceholder0 に とを Ming ら に に た.2. Metal features を shown す DWNT に C_ < > 60 を insourcing し, そ の ド レ イ ン - ソ ー ス の electricity 圧 V_ < DS > - current I_ < DS > features を adjustable べ た と こ ろ, electric 圧 の raised plus に し seaborne て current が nasty shock に reduce す る negative differential resistance (NDR) features が room temperature に お い て 観 measuring さ れ た. こ の NDR characteristic は 10 ~ 40 0 k の hiroo van 囲 の temperature field で 観 measuring さ れ, さ ら に の maximum numerical と minimum current numerical の than (than) valley が ほ ぼ full て の sample に お い て high above 10 ^ 4 の い numerical を shown す こ と が Ming ら か と な っ た. 3. こ の NDR characteristic を shown す C_ within 60 > < package DWNT に 390 ~ 800 nm の の を light irradiation of ultraviolet, visible area す る こ と に よ っ て, current の valley is bigger than が raised す る こ と を early め て 観 measuring す る と と も に, light を stop す る こ と で yuan の state に recovery す る こ と を Ming ら か に し た. こ は の phenomenon, NDR characteristic を light に よ っ て suppression で き る こ と を shown し て お り, ナ ノ light ス イ ッ チ ン グ と し て の 応 with が expect で き る.

项目成果

Synthesis and Electronic-property Control of Cs-Encapsulated Single- and Double-Walled Carbon Nanotubes

包覆铯单壁和双壁碳纳米管的合成及电子性能控制

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Applied Physics 102
• 作者: Alexander;S.P.;and T.Tsuda;S.Alexander;S.Alexander;S.Alexander;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;R. Hatakeyama;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;T. Kaneko;R. Hatakeyama;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;R. Hatakeyama
• 通讯作者: R. Hatakeyama

Photoswitching in Azafullerene Encapsulated Single-Walled Carbon Nanotube FET Devices

• DOI: 10.1021/ja810086g
• 发表时间: 2009-03-18
• 期刊: JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY
• 影响因子: 15
• 作者: Li, Yongfeng;Kaneko, Toshiro;Hatakeyama, Rikizo
• 通讯作者: Hatakeyama, Rikizo

Photoinduced electron transfer in C60 encapsulated single-walled carbon nanotube

• DOI: 10.1063/1.2924300
• 发表时间: 2008-05-05
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Li, Y. F.;Kaneko, T.;Hatakeyama, R.
• 通讯作者: Hatakeyama, R.

Novel-Structured Carbon Nanotubes Creation by Nanoscopic Plasma Control

通过纳米等离子体控制制备新型结构的碳纳米管

• 发表时间: 2008
• 期刊: Plasma Sources Science and Technology 17
• 作者: 富永愛子、加藤工、久保友明;他;R.Hatakeyama
• 通讯作者: R.Hatakeyama

Electrical Transport Properties of Azafullerene C_<59>N Encapsulated Single- and Double-Walled Carbon Nanotubes

氮杂富勒烯C_<59>N封装的单壁和双壁碳纳米管的电传输性能

• 发表时间: 2008
• 作者: Alexander;S.P.;and T.Tsuda;S.Alexander;S.Alexander;S.Alexander;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;R. Hatakeyama;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;T. Kaneko;R. Hatakeyama;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;R. Hatakeyama;Y.F.Li;Y.F.Li;Y.F.Li;Y.F.Li;Y.F.Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li;Y. F. Li
• 通讯作者: Y. F. Li