招待講演乱層構造を持つ多層グラフェンナノリボンにおけるキャリア輸送現象およびその解析

摘要

グラフェンをナノスケール幅の細線構造にしたものをグラフェンナノリボン（GNR）と呼び、バンドギャップの形成や量子伝導などグラフェンでは観察されない特異な物性を示すことから、次世代の電子デバイス材料として注目されている。本論文では、乱層積層した多層グラフェンナノリボン（GNR）をチャネルとした電界効果型トランジスタ（FET）のキャリア輸送特性と層数との相関について、著者らの最近の研究成果を解説する．5層以下の乱層積層した多層GNRでは，層数の増加に伴いFETのキャリア移動度とI_(on)/I_(off)比とが向上する．この半導体的特性の向上は，乱層効果による伝導率の増加によって促進される．6層以上の多層GNRでは，I_(on)/I_(off)比は低下するものの，層数を増やすことで伝導率がさらに増加し，低抵抗な金属的ワイヤーとして振舞う．この半導体特性と金属特性とのクロスオーバーポイントは，基板上に存在する不純物電荷からの電界に起因したGNRを取り巻く環境効果の強さによって決定される．