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研究トピックス
2015/07/27 投稿

有機ナノ粒子吸着により金属グラフェンナノリボンの部分半導体化に成功 ~ナノデバイス回路の性能向上へ道~

九州工業大学の田中啓文教授(大学院生命体工学研究科)の研究グループは、大阪大学の小川琢治教授、小林慶裕教授、北海道大学の葛西誠也教授、千葉大学の山田豊和准教授の研究グループと共同で①2層カーボンナノチューブをアンジップして半金属性単層グラフェンナノリボン(sGNR)を安定的に得る方法を確立し、②得られたsGNRに平面分子ナノ粒子吸着し、吸着部分の周辺のみが半導体化することを明らかにしました。「ムーアの法則」でも知られる通り、ナノ構造の微細化は物理限界近くに到達しています。今回解明した現象により、将来グラフェンナノ配線の一部を半導体化しデバイスとする、ナノ配線ナノデバイス一体構造の実現が期待され、現状のCPUなどのナノデバイス回路のサイズを変えずにデバイスの性能を向上させられる可能性があります。結果は英科学オープンアクセス誌サイエンティフィック・リポーツ(ネイチャー・パブリッシング・グループ)に英国時間 7月24日(金)午前10時、日本時間 7月24日(金)午後6時に発表されました。

2層カーボンナノチューブ(DWNT)から単層グラフェンナノリボン(sGNR)を作製する方法。

図. 2層カーボンナノチューブ(DWNT)から単層グラフェンナノリボン(sGNR)を作製する方法。赤・青部分がそれぞれ炭素原子層一枚で構成される。 (a) アニールで欠陥を作製 (b) 超音波でアンジップ。欠陥から開き始める (c) DWNTが完全にアンジップされ、(d) 平坦な2層グラフェンナノリボン(dGNR)が得られる。(e) さらに超音波処理を進めると2層のGNRが剥がれはじめ、(f) 2枚の単層グラフェンナノリボン(sGNR)が得られる。外側のCNTから得られたsGNR(赤)は内側からのもの(青)よりやや幅が広い。

本件に関する問い合わせ先

大阪大学 大学院理学研究科 教授 小川 琢治
E-mail:  ogawa@chem.sci.osaka-u.ac.jp, TEL:06-6850-5392,
Homepage: http://www.chem.sci.osaka-u.ac.jp/lab/ogawa/

 

大阪大学 大学院工学研究科 教授 小林 慶裕
E-mail:  kobayashi@ap.eng.osaka-u.ac.jp, TEL:06-6879-7833
Homepage: http://www.ap.eng.osaka-u.ac.jp/nanomaterial/