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分子デバイス配線法の開発

分子器件布线方法的开发

基本信息

批准号：
18710122
负责人：
谷口正輝
金额：
$ 2.24万
依托单位：
Osaka University
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

项目摘要

これまで開発した自己組織化配線法を用いて、導電性ポリマーと同じ分子骨格を持つ分子ワイヤーをナノ電極間に配線し、FET構造を作製したところ、20nm以上の電極ギャップを持つ素子においてはトランジスタ特性が得られた。しかし、電流のオン・オフ比は10以下であった。これは、分子ワイヤーとゲート絶縁体である酸化シリコンが密着していないため、ゲート電圧が分子ワイヤーに効果的に印加されていないことが原因と考えられる。一方、10nm〜20nmの電極ギャップを持つ素子においてはトランジスタ特性が得られなかった。これは、10nm〜20nm領域が、トンネル伝導とバンド伝導の境界にあたる領域であると考えられ、配線された分子ワイヤーの電気伝導性が本質的に絶縁化していると考えられる。金-セレノール結合を持つ界面制御分子として、パラヨードベンゼンセレノールを合成した。開発した界面制御分子が形成する自己組織化構造とその界面の電子状態を調べるため、金電極上のベンゼンセレノール単分子膜の走査トンネル顕微鏡観察と電子状態計算を行った。その結果、ベンゼンセレノールは、金電極上で自己組織化構造を形成し、その界面電子状態が金属的であることが示唆された。これまでの自己組織化配線法は、両側の電極から分子ワイヤーを成長させる方法であったため、配線確率は30%程度と低かった。そこで、片方の電極から分子ワイヤーを成長させ、電極間に配線させる新しい自己組織化配線法の開発を行った。この方法は、両側の電極に界面制御分子を結合させた後、電気化学反応により片方の電極に結合した界面制御分子のみを選択的に脱離させる方法である。金-チオール結合を持つ界面制御分子を用いた場合、選択的に界面制御分子を脱離させることに成功した。

The self-organizing wiring method is used for the development of the semiconductor, the conductivity of the semiconductor, the molecular structure of the semiconductor, the structure of the semiconductor, the electrode structure of more than 20nm, and the characteristics of the semiconductor. The current is below 10. For example, if you want to change your mind, you should change your mind. A square, 10nm ~ 20nm electrode coating can be used for coating. In the 10nm ~ 20nm domain, the electrical conductivity of the molecule is essentially reduced. The gold and silver binding molecules are controlled by the interface, and the gold and silver binding molecules are synthesized by the interface. The formation of self-organizing structure and electronic state of the interface of the open interface control molecule, the investigation of the molecular film on the gold electrode, and the calculation of electronic state are carried out. As a result, the self-organized structure on the gold electrode is formed, and the electronic state of the interface is shown in the metal. The self-organized wiring method is a method for the growth of molecules on the side of electrodes, and the wiring accuracy is low by 30%. The development of self-organized wiring method for electrode, electrode and molecular growth, and inter-electrode wiring The method includes the following steps: combining molecules at the interface of the electrode on the side of the wafer, and separating molecules at the interface of the electrode on the side of the wafer by electrochemical reaction The interface control molecules are successfully separated from each other in the case of gold binding.