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電極対、その作製方法、デバイス用基板及びデバイス

国内特許コード P170014250
掲載日 2017年6月23日
出願番号 特願2015-535332
出願日 平成26年3月9日(2014.3.9)
国際出願番号 JP2014056081
国際公開番号 WO2015033600
国際出願日 平成26年3月9日(2014.3.9)
国際公開日 平成27年3月12日(2015.3.12)
優先権データ
  • 特願2013-185650 (2013.9.6) JP
発明者
  • 真島 豊
  • 寺西 利治
  • 武下 宗平
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 電極対、その作製方法、デバイス用基板及びデバイス
発明の概要 デバイスの性能を精度よく発揮させることができる電極対及びその作製方法と、デバイス用基板及びデバイスを提供する。電極対10は、一方の電極10Aと他方の電極12Bとがギャップ17を有して向かい合うように同一面上に設けられており、一方の電極12Aと他方の電極12Bとの向かい合う部分が、互いに近づくにつれてその面から遠ざかるように湾曲している。この電極対10は、初期ギャップを有するように間隔をあけて種電極の対が形成された基板をサンプルとして準備し、サンプルを無電解メッキ液に浸漬する際、一定時間経過すると無電解メッキ液を交換し、その交換回数を調整することにより作製される。その結果、一方の電極12Aと他方の電極12Bとの隙間を一定に保ちながら、対向する面を縦方向に調整することができる。
従来技術、競合技術の概要


ナノギャップを有するように対となる電極を向かい合わせ、そのナノギャップにナノ粒子や分子を配置して構成したデバイスは、スイッチング機能やメモリ機能を有するため、新たなデバイスとして有望視されている。本発明者らは、無電解金メッキにより作製したナノギャップ電極に対して化学的に合成した金ナノ粒子を導入して単電子トランジスタ(Single Electron Transistor: SET)を組み立て、常温で動作するSET集積回路を構築することを目指している(非特許文献1)。また、5nm以下のギャップ長を有するナノギャップ電極を90%の収率で作製することに成功し(非特許文献2)、さらに、界面活性剤分子をテンプレートとして用いた「分子定規無電解金メッキ法」(Molecular Ruler Electroless Gold Plating: MoREGP)を開発し、2nmのギャップ長を有するナノギャップ電極を再現性良く作製する技術を確立してきた(特許文献1)。

産業上の利用分野


本発明は、ギャップを有する電極対、その作製方法、デバイス用基板及びデバイスに関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
一方の電極と他方の電極とがギャップを有して向かい合うように同一面上に設けられ、
前記一方の電極と前記他方の電極との向かい合う部分が、互いに近づくにつれて前記面から遠ざかるように湾曲している、電極対。

【請求項2】
前記一方の電極及び前記他方の電極が、一方向に延びた本体部と、該本体部から互いの先端が向かい合うように延びて近接する近接部と、をそれぞれ備え、
前記本体部が前記面に接触しており、前記近接部が前記面に接触しておらず前記近接部が前記先端に近づくに従い前記面から遠ざかるように湾曲している、請求項1に記載の電極対。

【請求項3】
前記近接部は、前記本体部から前記先端に向かう軸に対して垂直な断面積が前記先端に近づくに従い小さくなる凸の外形曲面を有している、請求項2に記載の電極対。

【請求項4】
前記一方の電極と前記他方の電極が、それぞれ、金属層と、該金属層と前記面との間に設けられ該金属層を前記面に密着させる密着層とで構成され、
前記近接部が前記金属層で構成されている、請求項2に記載の電極対。

【請求項5】
基板と、一方の電極と他方の電極とがギャップを有するように前記基板上に設けられた電極の対と、前記電極の対を覆うように設けられた絶縁層と、を備え、
前記一方の電極と、前記他方の電極と、さらに前記基板及び前記絶縁層との間に空間が形成されている、デバイス用基板。

【請求項6】
請求項1乃至4の何れかに記載の電極対がナノギャップを有するように備えられ、
前記一方の電極及び前記他方の電極をソース、ドレインの各電極とし、
前記ナノギャップに、ナノ粒子又は機能性分子が配置されている、デバイス。

【請求項7】
請求項1乃至4の何れかに記載の電極対を光伝導アンテナとする、デバイス。

【請求項8】
初期ギャップを有するように間隔をあけて種電極の対が形成された基板をサンプルとして準備し、
前記サンプルを無電解メッキ液に浸漬する際、一定時間経過すると前記無電解メッキ液を交換する、電極対の作製方法。

【請求項9】
前記無電解メッキ液を交換する回数を調整することにより、一方の電極と他方の電極との隙間を一定に保ちながら、対向する面を縦方向に延ばす、請求項8に記載の電極対の作製方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015535332thum.jpg
出願権利状態 公開
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