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ゲルのシートを貼ると、トランジスタ

Nature ダイジェスト Vol. 9 No. 12 | doi : 10.1038/ndigest.2012.121222

原文:Nature (2012-09-27) | doi: 10.1038/489510a | ‘Cut and stick’ ion gels

川崎雅司、岩佐義弘

イオン液体と高分子を混ぜ合わせると、ゴム状のイオンゲル材料ができる。このゲルシートをカミソリで切って固体の半導体材料に貼り付け、トランジスタが作られた。

図1:イオンゲル・トランジスタ
Leeらが半導体表面にイオンゲルを貼って作製したトランジスタ2。イオンゲルは、ゲート絶縁体、つまりトランジスタのゲート電極と半導体を隔てる役割を果たしている。基板上の半導体は、ソース電極とドレイン電極の間にチャネルを形成する。トランジスタのスイッチを入れると、イオンゲルと半導体の界面に電気容量の大きい電気二重層(EDL)が形成される。
図2:イオンゲルを用いたトランジスタの例。写真提供は川崎雅司研究室。

K. Ueno et al., Nature Nanotechnology 6, 408 (2011)

携帯電話は、電池と何十億個もの微小電子スイッチ(トランジスタ)がなければ機能しない。トランジスタは、半導体中の電子の流れを制御することにより、情報の処理と記憶を可能にする。また電池は、トランジスタを動作させるための電気化学エネルギーを貯蔵している。世界初のトランジスタは、William Shockley、John Bardeen、Walter Brattainの3氏によって1947年に発明されたが、興味深いことに、トランジスタ誕生に結びついた初期の実験では、半導体中の電子輸送の制御に、液体の電解質(液体溶媒とイオンの混合物)が用いられた。つまり、本物のトランジスタ第一号は、全固体デバイスではなく、電気化学デバイスだったのだ1

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Nature ダイジェスト Online edition: ISSN 2424-0702 Print edition: ISSN 2189-7778

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