カーボンナノチューブ配線上でナノデバイスとして動作する平面分子の電気特性評価

评估碳纳米管布线上作为纳米器件的平面分子的电性能

• 批准号: 18710104
• 负责人: 田中 啓文
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Institute for Molecular Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18710104/
• 关键词: ナノデバイス; カーボンナノチューブ; ナノ配線; 界面効果; 点接触電流イメージング; PCI-AFM; カーボンナノチューブ配線法; PCI-AFM法; 分子整流デバイス; 有機分子デバイス

SWCNT/ポルフィリン分子複合体では、SWCNT上ではI-V曲線が原点対象になった一方、ポルフィリン集合体上では、静電極側で電流量が抑制され、整流デバイスとして働くことがわかっている。そこでドナー性を示すポルフィリンに対し、分子をアクセプター性を有するナフタレンジイミド(NDI)に変化させることにより、整流方向の反転など電流特性に大きな変化が期待され実験を行った。SWCNT/ジプロピル(Pro-)NDIから得られたI-V曲線を調べた結果、SWCNTは金属的伝導特性を示すのに対し、吸着分子Pro-NDIを通すと0V付近でプラトーな部分が出現することから半導体的伝導特性に変化した。ここで、エネルギーギャップは約1.3eVであった。側鎖をPro-NDIから少し変更したジノニル(No-)NDIから得られたI-V曲線を調べた結果、小さいバンドギャップを有する半導体的SWCNTが、分子の吸着により、大きなバンドギャップを呈し、かつ整流作用も現れた。分子の厚みが大きいほど整流性も大きいことも確認された。これらの違いは側鎖の影響というよりは、SWCNTの金属性・半導体性の違いにより出現したものと考えられる。Pro-NDIとNo-NDIを用いた場合、再現良く金属性あるいは半導体性SWCNTが取り分けられていた。側鎖の違いにより、伝導様式の異なるSWCNTの取り分けが可能であるならば非常に興味深い。電極を変えることにより、整流性が高まったものが確認された。また、p-n接合についてはトランジスター効果の兆候が見られた。これらの結果をまとめると、ナノデバイスの発展が期待でき、今後もさらに分子種を変え測定を継続することが必要と考える。

SWCNT / ポ ル フ ィ リ ン molecular complex で は, SWCNT で は i-v curve が origin as に seaborne な っ た side, ポ ル フ ィ リ ン collection on で は, static electrode side で electricity flow が さ れ, rectifying デ バ イ ス と し て 働 く こ と が わ か っ て い る. そ こ で ド ナ ー sex を shown す ポ ル フ ィ リ ン に し seaborne, molecular を ア ク セ プ タ ー sex を have す る ナ フ タ レ ン ジ イ ミ ド (NDI) に variations change さ せ る こ と に よ り, rectifying the direction の inverse planning な ど に large current characteristics き な variations change が expect さ れ be 験 を line っ た. SWCNT / ジ プ ロ ピ ル (Pro -) NDI か ら have ら れ た i-v curve を adjustable べ た results, SWCNT は 伝 conductivity characteristics of metal を shown す の に し seaborne, smoking a molecular Pro - NDI を tong す と pay nearly 0 V で プ ラ ト ー が な part to appear す る こ と か ら 伝 conductivity characteristics of semiconductor に variations change し た. Youdaoplaceholder0 で エネ エネ ギ ギ ギャップ ギャップ ギャップ ギャップ approximately 1.3eVであった. Side chain を Pro - NDI か ら し less - more し た ジ ノ ニ ル (No -) NDI か ら have ら れ た i-v curve を adjustable べ た results, small さ い バ ン ド ギ ャ ッ プ を have す る semiconductor SWCNT が, molecular の sorption に よ り, big き な バ ン ド ギ ャ ッ プ を し, か つ rectifying action も now れ た. The molecular <s:1> is thick and みが is large, and the <s:1> ほ ほ <s:1> rectifsibility <e:1> is large, and the <s:1> <s:1> <s:1> と と と された confirm された. こ れ ら の violations い は side chain の influence と い う よ り は, SWCNT の metallicity, semiconductor sex の violations い に よ り appear し た も の と exam え ら れ る. Pro - NDI と No - NDI を with い た occasions, good reappearance く metallicity あ る い は semiconductor sex SWCNT が り points け ら れ て い た. The side lock is not in line with によ によ, the 伝 pattern is not in line with なる, and the SWCNT is taken in a <s:1> fraction けが, which may be であるならば very に interesting <e:1>. The electrode を variation える された とによ とによ とによ された された and the rectifying property が high まった <s:1> が が confirm された. The effects of また and p-n conjugations に また て て て トラ トラ ジスタ ジスタ られた が are shown in られた. こ れ ら の results を ま と め る と, ナ ノ デ バ イ ス の 発 exhibition が expect で き, future も さ ら に molecules of を - determination of え を 継 続 す る こ と が と necessary test え る.

项目成果

Condition refinement of point-contact current imaging atomic force microscopy for molecular-scale measurement

用于分子尺度测量的点接触电流成像原子力显微镜的条件改进

• 发表时间: 2007
• 作者: Hirofumi Tanaka;Takashi Yajima;Takuya Matsumoto;and Takuji Ogawa
• 通讯作者: and Takuji Ogawa

Refinement of Conditions of Point-Contact Current Imaging Atomic Force Microscopy for Molecular-Scale Conduction Measurements

用于分子尺度传导测量的点接触电流成像原子力显微镜条件的改进

• 发表时间: 2007
• 期刊: Nanotechnology 18
• 作者: Takashi Yajima

Alkyl Chain Length Dependence on the Two-Dimensional Structure and STS Studies of Naphthalene-diimide N-Alkyl Derivatives on HOPG

HOPG上萘二酰亚胺N-烷基衍生物二维结构烷基链长度依赖性及STS研究

• 发表时间: 2007
• 作者: Yusuke Miyake;Takashi Yajima;Hirofumi Tanaka and Takuji Ogawa
• 通讯作者: Hirofumi Tanaka and Takuji Ogawa