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カーボンナノチューブトランジスタ応用へ道開く
【ＩＴ】発信：2006/03/24(金) 09:22:35
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〜従来の１千倍以上安定動作、新たな作製プロセス開発〜
カーボンナノチューブトランジスタの致命的欠陥であった、トランジスタ特性が安定しないという問題を解決し、従来より１０００倍も安定に動作するカーボンナノチューブトランジスタの開発に、大阪大学と産業技術総合研究所、科学技術振興機構（ＪＳＴ）が成功した。この成果は、シリコントランジスタに比べ、１０倍から１００倍も高い増幅率が得られるカーボンナノチューブトランジスタの実用化へ道を開くもので、超高感度バイオセンサー等への応用が期待される。
阪大産業科学研究所の松本和彦教授は産総研ナノテクノロジー研究部門、ＪＳＴと共同で、まったく新しいカーボンナノチューブトランジスタの作製プロセスを開発し、従来の１０００倍以上安定に動作するカーボンナノチューブトランジスタを今回作製した。
カーボンナノチューブをチャネルに用いた電界効果トランジスタは、現在実用化されているシリコンの電界効果トランジスタ(Si MOSFET)に比べ、１０倍から１００倍高い増幅率を示すため、次世代のトランジスタとして期待されている。
しかし、これまで開発されてきたカーボンナノチューブトランジスタは、特性が時間や電圧の値に対して大きく変動してしまうという大きな欠点があった。電流が時間経過とともに大きく変動し、時には数10％も電流の値が変わってしまう。また同じ電圧を加えていても、場合によっては、得られる電流の値が大きく異なるという問題で、この特性の変動を専門用語で「ヒステリシス」と呼んでおり、これが実用化上の大きな障害となっていた。
これらの不安定性の原因については、カーボンナノチューブ表面に付着した水や酸素の汚染によると考えられてきたが、今回、阪大と産総研は共同で、フォトレジストの残渣も重要な原因であることを突き止め、この特性の変動の要因を取り除く全く新しい作成プロセスを実現した。
これにより、時間に対する特性の変動が０.０１％以内で、ヒステリシスの値を理想的な値である０ボルトとしたカーボンナノチューブ電解効果トランジスタを作製し、実用化可能な安定動作を達成した。
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