カーボンナノチューブによる電荷汲み上げ発光

碳纳米管的电荷泵浦光发射

• 批准号: 20651040
• 负责人: 加藤 雄一郎
• 金额: $ 2.05万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2008 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-20651040/
• 关键词: 単層カーボンナノチューブ; 電界発光; ナノデバイス; 光物性; 物性実験

2009年度は単一の単層カーボンナノチューブのフォトルミネッセンス測定および光伝導度測定を中心に研究を進めた。まず、電荷組み上げ発光デバイスにおいて基板が発光に与える影響を明らかにするため、様々な幅の溝を架橋したカーボンナノチューブのフォトルミネッセンス測定を行った。清浄なカーボンナノチューブの特性を調査するために、試料準備において最後にアルコール化学気相成長法により単層カーボンナノチューブを合成した。フォトルミネッセンス・イメージングにより単一のカーボンナノチューブを特定し、励起分光によりそのカイラリティーを同定した上で、スペクトルを収集した。これらの測定では、架橋部分では強い発光が見られ、基板と接触している部分では発光は観測できなかった。また、(9,8)のカイラリティーを持つカーボンナノチューブについて、発光強度の架橋長さ依存性を調査した結果、モデル計算と比較することにより励起子の拡散長を求めることに成功した。励起拡散は励起子-励起子消滅を介して発光効率に大きな影響を与えるため、カーボンナノチューブにおける発光に関する重要な知見を得ることができた。次に、電荷組み上げ発光デバイスではゲート電圧によるバンド変調が重要なため、光伝導度測定によりこれを調査した。単一の単層カーボンナノチューブによるバックゲート型電界効果トランジスター構造を用い、励起波長・ゲート電圧・バイアス電圧を変化させて測定を行った。レーザーの位置を走査することにより光伝導度像を得て、カーボンナノチューブの位置を反映して局所的に伝導度が増加する箇所があることを確認した。また、ゲート電圧によって伝導度が高くなる領域と低くなる領域が存在することを見出した。

2009 は 単 a の 単 layer カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ の フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス determination お よ び light 伝 conductance measurement を center を に research into め た. ま ず, charge group み げ 発 light デ バ イ ス に お い て substrate が 発 に and light え る influence を Ming ら か に す る た め, others 々 な picture の ditch bridge を し た カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ の フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス line measurement を っ た. Qing incorporated な カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ の features を survey す る た め に, sample preparation に お い て finally に ア ル コ ー ル chemical 気 each other n に よ り 単 layer カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ を synthetic し た. フ ォ ト ル ミ ネ ッ セ ン ス · イ メ ー ジ ン グ に よ り 単 a の カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ を specific し, excitation spectral に よ り そ の カ イ ラ リ テ ィ ー を with fixed し た で, ス ペ ク ト ル を 収 set し た. こ れ ら の determination で は, bridging で は strong い 発 が of light ら れ, substrate と contact し て い る part で は 発 light は 観 measuring で き な か っ た. ま た, (9, 8) の カ イ ラ リ テ ィ ー を hold つ カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ に つ い て, 発 light intensity の long bridge さ dependency を survey し た results, モ デ ル calculate と compare す る こ と に よ り excitation screwdriver の company, taking long を o め る こ と に successful し た. Wound up the company, scattered は excitation screwdriver - excitation screwdriver to eliminate を interface し て 発 light working rate に big き な influence を and え る た め, カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ に お け る 発 light に masato す る important な know see を る こ と が で き た. に, charge on the set of み げ 発 light デ バ イ ス で は ゲ ー ト electric 圧 に よ る バ ン ド - が important な た め, light 伝 conductance measurement に よ り こ れ を survey し た. 単 a の 単 layer カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ に よ る バ ッ ク ゲ ー ト type electric industry working fruit ト ラ ン ジ ス タ を ー structure with い, excitation wavelength, ゲ ー ト electric 圧 · バ イ ア ス electric 圧 を variations change さ せ て line measurement を っ た. レ ー ザ ー の position を walkthrough す る こ と に よ り light like a を て 伝 conductance, カ ー ボ ン ナ ノ チ ュ ー ブ の position を reflect し て bureau of に 伝 conductance が raised plus す る a が by あ る こ と を confirm し た. ま た, ゲ ー ト electric 圧 に よ っ て 伝 high conductance が く な る field と low く な が る field exist す る こ と を shows し た.

项目成果

Exciton diffusion in air-suspended (9, 8) carbon nanotubes

空气悬浮 (9, 8) 碳纳米管中的激子扩散

• 发表时间: 2010
• 作者: S. Moritsubo;T. Murai;T. Shimada;Y. Murakami;S. Chiashi;S. Maruyama;Y. K. Kato
• 通讯作者: Y. K. Kato

Confocal imaging and excitation spectra of photoluminescence from carbon nanotubes suspended over trenches of various widths

悬浮在不同宽度沟槽上的碳纳米管的光致发光的共焦成像和激发光谱

• 发表时间: 2009
• 作者: 森坪繁

Electrically driven thermal light emission from individual single-walled carbon nanotubes

• DOI: 10.1038/nnano.2006.169
• 发表时间: 2007-01-01
• 期刊: NATURE NANOTECHNOLOGY
• 影响因子: 38.3
• 作者: Mann, David;Kato, Y. K.;Dai, Hongjie
• 通讯作者: Dai, Hongjie

ナノチューブにおける電子と光の相互作用

纳米管中电子和光的相互作用

• 发表时间: 2008
• 作者: 森坪繁;Y. K. Kato;加藤雄一郎
• 通讯作者: 加藤雄一郎

様々な幅の溝に架橋させたカーボンナノチューブからのフォトルミネッセンス

碳纳米管交联到不同宽度的凹槽中产生光致发光

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Raymond;K.Kuwahara;K.Kaneko;K.Iwasa;M.Kohgi;A.Hiess;J.Flouquet;N.Metoki;H.Sugawara;Y.Aoki;H.Sato;武田光平;森坪繁,村井智昭,嶋田行志,村上陽一,丸山茂夫,加藤雄一郎
• 通讯作者: 森坪繁,村井智昭,嶋田行志,村上陽一,丸山茂夫,加藤雄一郎