応用物理

分子エレクトロニクス材料のこれから

入江正浩

2001 年 70 巻 12 号 p. 1393
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1393

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分子ナノエレクトロニクスの展望

和田恭雄, 山田啓文, 松重和美

2001 年 70 巻 12 号 p. 1395-1406
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1395

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従来の固体エレクトロニクスからなるパラダイムに代わる新しい情報技術のパラダイムとして期待される「分子ナノエレクトロニクス」の現状と可能性を論じた.日本は従来から,有機ELデバイス,有機薄膜トランジスタなど,機能性分子の分野の研究に関して世界をリードしてきたという実績があり,その強み;を生かして,さらに世界をリードしていくためには,これまで日本ではあまり重点;を置かれなかった「マルチディシプリナリ」な研究体制を積極的に取り入れる必要があると考えられる.また,さらにこれを推し進めた「単一分子エレクトロニクス」の概念によれば,現在の情報システムと比較し,1/ioOOの資源で1000倍の性能をもつシステムを実現できる可能性があるため,高度情報化と省資源という今後数十年を見通した社会的要求を同時に満たせる.

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バイオセンサーの現状と今後の展開

佐々木聰, 軽部征夫

2001 年 70 巻 12 号 p. 1407-1413
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1407

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生体分子のもっ機能を化学物質の認識に活用して成功したデバイスであるバイオセンサーは,従来法では時間がかかりすぎる測定を簡便化し,不可能であった測定を可能にしてきた。また,さまぎまな領域での利用の可能性が承さ:れている.本稿では,バイオセンサーの始まりから原理,実用例と最近の開発傾向,そして将来のデバイスへのつながりについて解説する.

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生体機能を模した超分子デバイスの構築

菊池純一, 佐々木善浩

2001 年 70 巻 12 号 p. 1414-1418
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1414

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ナノテクノロジーは, 21世紀に人類が克服せねばならない革新的科学技術であり,その基盤となる超分子デバイスの開発には現在大きな期待が寄せられている.本稿では,生体系にみられる情報伝達システムなどの超分子システムを規範にして,ナノメートルサイズの基板としての脂質膜上に,超分子素子を自己組織的に組み込んで超分子デバイスを作製しようとする研究の現状と今後の展望について解説する.

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高効率有機EL材料の開発動向

大森裕

2001 年 70 巻 12 号 p. 1419-1425
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1419

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有機EL (electroluminescence) は有機発光材料を選択することにより容易に可視域をすべてカバーすることができる.近年,高輝度,高効率な材料が開発されディスプレーへの応用として盛んに研究開発が行われている.実用化段階に入った有機E:L材料は近年大きく変化しようとしている.従来のEL材料に用いていた蛍光ではなく燐光を用いるものである.それにより,発光効率の格段の向上を図り,その応答速度もディスプレ-への用途に十分適用可能とするものである.有機ELに用いられる材料には低分子系と高分子系の材料があるが,素子を作製する際に必要となる電荷輸送材料を盆めて,それらの研究開発について述べる.

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有機・分子系超伝導材料の進展

谷垣勝己, 村田恵三

2001 年 70 巻 12 号 p. 1426-1430
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1426

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有機・分子系の伝導体ならびに超伝導体に関して,歴史;を含めて研究の進展を概観ずる.有機導体に関しては,物質構造の多様性・低次元性と発現する物性との関係に焦点を当てる.またフラーレン系化合物に関しては,高い対称性により得られる物質群と物性の多様性の特徴を記述する.

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ナノチューブリングトランジスタ—分子トランジスタをめざして—

渡辺浩之, 真鍋力, 清水正昭

2001 年 70 巻 12 号 p. 1431-1435
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1431

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二つのプローブをもつ走査型トンネル電子顕微鏡を開発し,カーボンナノチューブリングがトランジスタとし'に動作することを確認した.ナノチューブリングトランジスタの直径は約210nmであり,きわめて小さなトランジスタを実現することがでぎた.特に,ナノチューブリングに流すことのできる電流がバリスティック伝導に近い電流密度なので,高速動作デバイス実現への可能性が生まれた.

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遺伝情報解析とDNAコンピューター

実用的DNA計算機をめざして

牧野徹, 中島隆夫, 陶山明

2001 年 70 巻 12 号 p. 1436-1441
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1436

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DNAコンピューターは電子コンピューターでは決して実現できない,分子を直接入出力できるという特質がある.これを利用すると,電子コンビs一ターよりはるかに短い時間と少ない手間で正確な生体情報解析を行うことができる可能性が開ける.その前提には,汎用性を意識したアーキテクチヤーという観点にたってDNA計算機を構築する必要がある.ここでは,DNA分子反応による計算処理と電子回路による計算処理が一体となった八イブリッド型コンピュータ-一アーキテクチャーについて解説する.

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新しいスピネル型立方晶窒化ケイ素

田中功, 大場史康, 吉矢真人, 巽一厳, Wai Yim CHING

2001 年 70 巻 12 号 p. 1442-1446
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1442

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スピネル構造をもつ立方晶窒化ケイ素は,1999年に発見され,新しい直接遷移型のワイドバンドギヤツプ化合物と期待されている.スピネル型の複合窒化物では配位環境の異なる陽イオンの2種類のサイトを利用して広範囲で機能が制御できる可能性かあり,新規物質群として注自される。本稿zは,第一原理計算をもとにした未知化会物の特性予測や,半導体化するための効果的なh一ピングの指針,さらに新規物質の開発殺階で重要となるXANES/ELNESスペクトルの理論計算と実験結果についz紹介する.

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ダイヤモンド表面:無機結晶・有機分子の境界

安藤寿浩, 中川清晴, 蒲生西谷美香

2001 年 70 巻 12 号 p. 1447-1451
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1447

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気相合成法によるダイヤモンド薄膜の倉成が行われるようになっZ以来,ダイヤモンド薄膜の応用覇究が盛んになり,また不純物の制御による半導体ダイヤモンド結aeqを利用した実用化研究も注目されZいる^1,2).ダイヤモンド半導体はそのバンドギャップの広さゆえ表面伝導性,表面の負性電子親和性などの特異な性質を発現する.QVO法による不純物のh一ピング,ホモ/ヘテQエピタキシー,表面伝導,電子親和性の制御,すべてダイヤモンド表面の関わる重要な研究課題である.また最近Zは電気化学分野での電極応用,DNAの固定などの生体関連材料との融合,触媒担体への応用,カーボンナノチューブとの複合化といった新たな分賢で材料としてダイヤモンドを用いる場合のダイヤモンド表面の重要性が増している.ダイヤモンドはいうまでもなく炭素単体の典型的な結最であり,炭素原子;を中心とする有機化合物の延長でもある.本稿では,ダイヤモンド,特にその表面を無機結晶固体と有機化合物のインターフェースであるとの考えから,ダイヤモンドの結晶成長および表面科学の研究の一部を紹介する.

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インクジェットプリント法による有機トランジスタ

下田達也, 川瀬健夫

2001 年 70 巻 12 号 p. 1452-1456
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1452

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半導体をはじめとする薄膜電子デバイス技術の中で,有機デバイスと高効率な新プロセス技術は最近注自;を集めている.われわれはマイクロ液体プロセス(μ-LP)と呼んでいる高効率プロセスを用いて有機トランジスタ作成にチャレンジした.μ-LPの強力なツ-ルであるインクジ諜ットプリント法を用いて,大気中でチヤネル長5μmまでのトランジスタを作成できた.性能として,移動度0.02cm²/VsとON/OFF比10⁵が得られた.Fluorene-bithiophene(F8T2)の共O体を有機半導体材料として粥いた.さらに垂直ホールをインクジヱット液滴で開けたインバータ回路を作成し,その動作を確認した.

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プラズマドーピング技術

水野文二

2001 年 70 巻 12 号 p. 1458-1462
発行日: 2001/12/10
公開日: 2009/02/05

DOIhttps://doi.org/10.11470/oubutsu1932.70.1458

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プラズマのもつ二つの特徴を生かした応用を提案する.一つ目は低エネルギー.微細な半導体LSIの製造に最適のエネルギーを発生するプラズマにより,コストパフオーマンスの高いドーピング技術を実現する.二つ目は等方性.平面ではない,いろいろな三次元的形状をした物質の表面に異なる物性の材料を強固に付着させ,特性を改善する.

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