研究活動

NIMS・MANA・超薄膜エレクトロニクス研究グループでは、次世代エレクトロニクスの創成を目指して、エレクトロニクスの物質・材料の観点から、パイ電子系材料の自己組織化を利用して、ナノスケールの電気伝導システムの伝導を制御することを目指しております。
炭素を基とした分子スケールのパイ電子系材料は、個々の基礎単位構造が自己組織化で作られる物質や基礎単位構造が自己組織化で集まって高次形状(結晶など)を形成します。この材料の特徴は、従来の半導体でのドーピングで形成される電子・ホールに依る伝導とは異なり、パイ電子軌道へ注入される電子もしくはホールによって電流が流れます。さらに、パイ電子系へ電極から電流を注入仕組みは、電極の仕事関数と分子材料固有のエネルギー順位との順位調整によると考えられております。
この系を使うと、プラスチック基板上に溶液を分散するだけでトランジスタ(有機トランジスタ)を作れます。また、シリコンよりも数桁特性の高い原子薄膜デバイス(グラフェンデバイス)を創ることもできます。
しかしながら、実際の素子では、理想的な現象を覆い隠すような様々な未解明の現象が起ってしまいます。これの未解明現象をナノスケールの微細加工や物性評価によって1つ1つ詳らかにし、材料・物質や構造を最適化して制御することに挑戦しております。

研究材料1:有機トランジスタ

研究材料2:グラフェンデバイス