二重接合自己組織化金属ナノ粒子単電子フラッシュメモリの開発

双结自组装金属纳米粒子单电子闪存的研制

• 批准号: 21651069
• 负责人: 是津 信行
• 金额: $ 1.6万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2009
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2009 至 2010
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21651069/
• 关键词: 自己組織化; ナノ粒子; 不揮発性メモリ; メタルナノドット

本研究課題では、独自開発した自律型液体ナノプロセスによる金属ナノ粒子アレイの作製と、フローティングナノ粒子ゲートメモリへの応用について検討してきた。これまでに、研究期間内において、形状が精密に制御された導電性ナノドット内に情報電荷蓄積することにより、トンネル酸化膜に劣化があっても電荷が漏れない優れた電荷保持特性と低消費電力駆動を同時に達成することを目的とした。溶液中に合成した金属ナノ粒子の表面を、粒子の組成や製法に依存することなく-40mV程度に帯電させる手法を見出した。基板表面にアミノシランを単分子的に修飾することにより+25mVに帯電可能であったことから、独自開発した液体ナノプロセス装置を用いることにより、粒子径や形状、組成に依存することなく、3-200nmの各種金属ナノ粒子の集積が可能になった。集積密度は8.0x10^<11>/cm^2が得られた。粒子間には半径程度の空間が形成されていたことから、粒子間の静電反発力、粒子と基板間に静電引力のみを駆動力とした自己組織化集積構造の形成を示唆しており、ナノレベルの材料設計を反映した集積構造が得られた。3.5nmの熱酸化膜とスパッタ法により成膜した厚み20nmの酸化膜界面に閉じ込め、ナノ粒子MOSキャパシタを作製した。容量-電圧測定をおこなった結果、再現よく時計回り方向のヒステリシスループが観測された。これは、ゲート電圧印加の掃引にともなったナノドット内への電荷の充放電を示唆している。直流負バイアスを印加したときにはSiO_2からトンネルした電子がナノドット内で保持されている。一方で、直流正バイアスを印加したときにはナノ粒子内に保持されていた電子がトンネル効果によりシリコン基板へ移動した、すなわち、ホールがナノドット内に注入されたことを示唆している。観察された静電容量ヒステリシスから、電子の閉じ込めがフラットバンド電圧のシフトを引き起こしたことがわかった。

This research topic is to develop a self-contained liquid, which can be used as a catalyst for the preparation of metal particles. This is the first time that a person has ever had an accident. The method of synthesizing metal particles in solution depends on the surface and composition of the particles, and the charge is reduced to-40 mV. The surface of the substrate is coated with a single molecule, and the particle size, shape and composition depend on the particle size, shape and composition. The accumulation of various metal particles in the range of 3-200nm is possible. The bulk density is 8.0x10^<11>/cm^2. The space between particles and the radius is formed, the electrostatic reaction force between particles and the electrostatic attraction force between particles and substrates is formed, and the material design is reflected in the accumulation structure. 3.5 nm thermal acidified film is prepared by the method of forming the film with the thickness of 20nm. Capacity-voltage measurement results, reproduction time, direction, and measurement parameters The charge in the inner part of the body is discharged. DC voltage is reduced to SiO_2 voltage, and the current voltage is reduced to SiO_2 voltage. In one direction, the DC positive electrode is injected into the particle, and the electron is injected into the particle. The electrostatic capacitance of the capacitor is measured by the voltage of the capacitor.

项目成果

Enhanced Red-Light Emission by Local Plasmon Coupling of Au Nanorods in an Organic Light-Emitting Diode

• DOI: 10.1143/apex.4.032105
• 发表时间: 2011-03
• 期刊: Applied Physics Express
• 影响因子: 2.3
• 作者: T. Tanaka;Yuji Totoki;A. Fujiki;N. Zettsu;Y. Miyake;M. Akai‐Kasaya;A. Saito;T. Ogawa;Y. Kuwaha

Non-volatile memory applications in a 12nm-sized Au nanoparticle array fabricated by precisely controlled colloidal self-assembly

通过精确控制的胶体自组装制造的 12 纳米大小的金纳米粒子阵列中的非易失性存储器应用

• 发表时间: 2009
• 作者: S.Saito;T.Hosoi;H.Watanabe;N.Zettsu
• 通讯作者: N.Zettsu

Fabrication of non-close packed periodic polymer nanoparticle arrays controllable their structural parameters

结构参数可控的非密堆积周期性聚合物纳米颗粒阵列的制备

• 发表时间: 2009
• 作者: N.Zettsu;S.Uchida;K.Yamamura
• 通讯作者: K.Yamamura

Enhanced fluorescence by surface plasmon coupling to Au nanoparticles in organic electroluminescence diode

通过表面等离子体耦合到有机电致发光二极管中的金纳米颗粒增强荧光

• 发表时间: 2010
• 期刊: Applied Physics Letters 96
• 作者: A.Fujiki;T.Uemura;N.Zettsu;M.Akai-Kasaya;A.Saito.;Y.Kuwahara
• 通讯作者: Y.Kuwahara

近赤外光応答局在表面プラズモンセンサーの開発

近红外光响应局域表面等离子体传感器的研制

• 发表时间: 2010
• 作者: 内田修平;是津信行
• 通讯作者: 是津信行