個々の炭素ナノチューブの調節された化学ドーピング
1Department of Chemistry, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
Science (New York, N.Y.)
|November 25, 2000
まとめ
研究者らは,n型とp型の両方のドーピングを受けた単壁の炭素ナノチューブを使用して電子デバイスを作成しました. この分子内ワイヤは,静電的にゲートされたとき,補正および負の微分伝導率などのユニークな電子特性を発揮します.
科学分野:
- 凝縮物質物理学 凝縮物質物理学
- マテリアルサイエンス 材料科学
- ナノテクノロジー ナノテクノロジー
背景:
- シングルウォールカーボンナノチューブ (SWCNT) は,ナノスケールの電子機器のための有望な材料です.
- SWCNTの長さに沿った電子特性を制御することは,高度なデバイスアーキテクチャにとって極めて重要です.
- モジュレーション・ドーピングは,単一の材料内で異なる電子領域を作成する方法を提供します.
研究 の 目的:
- 半導体単壁カーボンナノチューブのドーピングを空間的に制御することによって,分子内電子装置を設計する.
- その長さに沿ってn型とp型の両方のドーピングを示すナノチューブの電子輸送特性を調査する.
- 静電ゲーティングを使用してデバイスの特性の調節性を調べる.
主な方法:
- 半導体単壁カーボンナノチューブ装置の製造,空間的に定義されたn型およびp型ドーピング.
- 静電ゲーティングを使用して,ナノチューブに沿った電子ポテンシャルを調節します.
- 装置の電気伝送特性を特徴付け,修正と負の微分伝導性を含む,さまざまな温度下での電気伝送特性を特徴付けます.
主要な成果:
- 単一壁の炭素ナノチューブの調節ドーピングを達成し,その長さに沿ってn型およびp型領域を作成しました.
- 静電ゲーティングによるp-n結合の形成が実証され,修正特性につながった.
- p-n交差点とn型の両方の構成で観測された負微分伝導率 (NDC).
- 低温では,n型構成は単一電子の充電効果と,化学的不均一性によって形成された量子ドットに起因するNDCを示した.
結論:
- 単一壁の炭素ナノチューブの空間制御ドーピングは,機能的な分子内電子デバイスの作成を可能にします.
- 静電ゲーティングは,訂正とNDCを含むデバイスの電子行動の正確な制御を提供します.
- 観測された低温現象は,不均一にドーピングされた炭素ナノチューブ装置における量子効果の可能性を強調しています.
