JPH0616551B2 - 有機薄膜多値素子 - Google Patents
有機薄膜多値素子Info
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- JPH0616551B2 JPH0616551B2 JP60214575A JP21457585A JPH0616551B2 JP H0616551 B2 JPH0616551 B2 JP H0616551B2 JP 60214575 A JP60214575 A JP 60214575A JP 21457585 A JP21457585 A JP 21457585A JP H0616551 B2 JPH0616551 B2 JP H0616551B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/56—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using storage elements with more than two stable states represented by steps, e.g. of voltage, current, phase, frequency
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K85/611—Charge transfer complexes
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- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、異種の有機薄膜の積層構造を利用して多値論
理素子，多値記憶素子等を構成する多値素子に関する。
理素子，多値記憶素子等を構成する多値素子に関する。
近年、ラングミュア・プロジェット法（以下、ＬＢ法）
に代表される有機分子の超薄膜形成技術の進展により、
有機薄膜を用いた素子の検討が活発化している。ダーラ
ム（Ｄuhram）大学のロバーツ（Ｇ．Ｇ．Ｒoberts）
の、有機薄膜を絶縁膜として用いたＭＩＳ素子の研究を
代表として、この種の研究が各研究機関で行われてい
る。しかし現状では、有機薄膜の性質を利用した新しい
機能素子は未だ誕生していない。
に代表される有機分子の超薄膜形成技術の進展により、
有機薄膜を用いた素子の検討が活発化している。ダーラ
ム（Ｄuhram）大学のロバーツ（Ｇ．Ｇ．Ｒoberts）
の、有機薄膜を絶縁膜として用いたＭＩＳ素子の研究を
代表として、この種の研究が各研究機関で行われてい
る。しかし現状では、有機薄膜の性質を利用した新しい
機能素子は未だ誕生していない。
素子応用の面からみて有機材料の特性の中で注目される
のは、分子間の電荷移動の現象である。有機材料には、
イオン化ポテンシャルが小さく他の分子に電子を供給し
て自らは正のイオン状態になり易いドナー性分子と、電
子親和力が大きく他の分子から電子を受取り自らは負の
イオン状態になり易いアクセプタ性分子とがある。これ
らの２種の分子間には電荷移動錯体と総称される化合物
が形成されることはよく知られている。例えば、ペレリ
ンとテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）との間の化
合物は電荷の移動しない中性分子からなる化合物である
が、テトラメチルフェニレンジアミン（ＴＭＰＤ）とＴ
ＣＮＱではそれぞれの分子が正，負となったイオン性の
化合物となる。またテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）と
ＴＣＮＱの場合のように温度や圧力によって中性からイ
オン性への転移が観測されることも知られている。
のは、分子間の電荷移動の現象である。有機材料には、
イオン化ポテンシャルが小さく他の分子に電子を供給し
て自らは正のイオン状態になり易いドナー性分子と、電
子親和力が大きく他の分子から電子を受取り自らは負の
イオン状態になり易いアクセプタ性分子とがある。これ
らの２種の分子間には電荷移動錯体と総称される化合物
が形成されることはよく知られている。例えば、ペレリ
ンとテトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）との間の化
合物は電荷の移動しない中性分子からなる化合物である
が、テトラメチルフェニレンジアミン（ＴＭＰＤ）とＴ
ＣＮＱではそれぞれの分子が正，負となったイオン性の
化合物となる。またテトラチアフルバレン（ＴＴＦ）と
ＴＣＮＱの場合のように温度や圧力によって中性からイ
オン性への転移が観測されることも知られている。
このような有機材料の電荷移動の現象を素子の動作原理
として応用する際には、移動の効率，応答速度，制御性
等の電荷移動の特性そのもの優れていること、および電
荷移動を起こすような材料，素子が容易に形成できるこ
と等が要求される。電荷移動錯体結晶については、結晶
作成が極めて難しいこと、および電荷移動を外部で制御
することが難しいこと等の問題がある。また金属と有機
分子膜の間の電荷移動を光や電界により制御し、スイッ
チング素子あるいはメモリ素子として利用する試みもな
されているが、これも電荷移動の効率、応答速度、寿命
等に大きな問題を抱えている。このように電荷移動現象
は、素子応用の可能性が期待されつつも、現状では未だ
実用に供されていない。
として応用する際には、移動の効率，応答速度，制御性
等の電荷移動の特性そのもの優れていること、および電
荷移動を起こすような材料，素子が容易に形成できるこ
と等が要求される。電荷移動錯体結晶については、結晶
作成が極めて難しいこと、および電荷移動を外部で制御
することが難しいこと等の問題がある。また金属と有機
分子膜の間の電荷移動を光や電界により制御し、スイッ
チング素子あるいはメモリ素子として利用する試みもな
されているが、これも電荷移動の効率、応答速度、寿命
等に大きな問題を抱えている。このように電荷移動現象
は、素子応用の可能性が期待されつつも、現状では未だ
実用に供されていない。
一方、従来のＳｉを用いたＬＳＩ素子では実現できない
新しい機能素子、例えば多値論理素子や多値記憶素子に
対する期待が近年高くなっている。この様な多値論理素
子のアイデアとしては、ＧａＡｓとＡｌＧａＡｓの超格
子を用いたいわゆるチャープ超格子素子と呼ばれるもの
が提案されている。しかし化合物半導体の超格子は未だ
作製が難しく、また多大のコスト，時間も必要とする等
の難点がある。
新しい機能素子、例えば多値論理素子や多値記憶素子に
対する期待が近年高くなっている。この様な多値論理素
子のアイデアとしては、ＧａＡｓとＡｌＧａＡｓの超格
子を用いたいわゆるチャープ超格子素子と呼ばれるもの
が提案されている。しかし化合物半導体の超格子は未だ
作製が難しく、また多大のコスト，時間も必要とする等
の難点がある。
本発明は上記した点に鑑みてなされたもので、有機分子
間の電荷移動現象を利用して多値論理，多値記憶等を可
能とした有機薄膜多値素子を提供することを目的とす
る。
間の電荷移動現象を利用して多値論理，多値記憶等を可
能とした有機薄膜多値素子を提供することを目的とす
る。
本発明にかかる多値素子は、ドナー性分子を含む第１の
有機薄膜とアクセプタ性有機分子を含む第２の有機薄膜
の積層構造を用い、第１，第２の有機薄膜のうち少なく
とも一方を、異なる２種以上の分子を含む混合膜あるい
は異なる分子を含む２種以上の膜の積層膜として、この
第１，第２の有機薄膜間に電圧を印加した時の伝導度特
性がステップ状に変化することを利用する。
有機薄膜とアクセプタ性有機分子を含む第２の有機薄膜
の積層構造を用い、第１，第２の有機薄膜のうち少なく
とも一方を、異なる２種以上の分子を含む混合膜あるい
は異なる分子を含む２種以上の膜の積層膜として、この
第１，第２の有機薄膜間に電圧を印加した時の伝導度特
性がステップ状に変化することを利用する。
本発明においては好ましくは、有機薄膜はＬＢ法により
形成される単分子膜あるいは単分子膜を数層重ねた超薄
膜を用いる。有機物質中を動く電子または正孔は一般に
無機半導体中より速度が遅いが、数Å〜数１０Åといっ
た超薄膜を用いることにより、十分高速度の電荷移動が
可能であり、また実際にＬＢ法によりその様な膜形成が
可能であるからである。
形成される単分子膜あるいは単分子膜を数層重ねた超薄
膜を用いる。有機物質中を動く電子または正孔は一般に
無機半導体中より速度が遅いが、数Å〜数１０Åといっ
た超薄膜を用いることにより、十分高速度の電荷移動が
可能であり、また実際にＬＢ法によりその様な膜形成が
可能であるからである。
本発明は上記の如き基本構造に対して、第１，第２の有
機薄膜間に絶縁性の有機薄膜を介在させる構造、あるい
は第１，第２の有機薄膜の積層構造の両面に金属電極を
形成する場合に電極との接合部に絶縁性の有機薄膜を介
在させることも有効である。また上記のような第１，第
２の有機薄膜の積層構造を繰返し積層して超格子構造と
することも可能である。更にドナー性分子膜やアクセプ
タ性分子膜が上記のような混合膜あるいは積層膜ではな
く、各々単一の分子からなる膜であっても、それに更に
異なる種類のドナー性分子膜とアクセプタ性分子膜の積
層膜を組合わせても有効である。
機薄膜間に絶縁性の有機薄膜を介在させる構造、あるい
は第１，第２の有機薄膜の積層構造の両面に金属電極を
形成する場合に電極との接合部に絶縁性の有機薄膜を介
在させることも有効である。また上記のような第１，第
２の有機薄膜の積層構造を繰返し積層して超格子構造と
することも可能である。更にドナー性分子膜やアクセプ
タ性分子膜が上記のような混合膜あるいは積層膜ではな
く、各々単一の分子からなる膜であっても、それに更に
異なる種類のドナー性分子膜とアクセプタ性分子膜の積
層膜を組合わせても有効である。
本発明による多値素子は次のような利点を有する。
第１に、素子設計の自由度が高い。ドナー性分子，アク
セプタ性分子の種類あるいはその数に大きい任意性があ
るためである。このため、スイッチング電圧や多値の値
の数等を適当に選択することができる。特にＬＢ法は極
めて容易に多分子の混合膜を形成することができるた
め、有効である。
セプタ性分子の種類あるいはその数に大きい任意性があ
るためである。このため、スイッチング電圧や多値の値
の数等を適当に選択することができる。特にＬＢ法は極
めて容易に多分子の混合膜を形成することができるた
め、有効である。
第２に、スイッチングが電子の状態遷移を利用している
ため、応答速度が極めて速い。電子状態の遷移確率から
推定される応答速度は、１０−１２〜１０−１５sec程
度になる。この様な高速性は、素子構造が分子の単分子
膜あるいは超薄膜から構成されることに起因する。
ため、応答速度が極めて速い。電子状態の遷移確率から
推定される応答速度は、１０−１２〜１０−１５sec程
度になる。この様な高速性は、素子構造が分子の単分子
膜あるいは超薄膜から構成されることに起因する。
第３に、素子形成が非常に容易である。本発明の多値素
子では膜厚制御が重要であるが、ＬＢ法に代表される有
機薄膜の単分子層形成技術を利用することにより、Åオ
ーダーの膜厚制御が容易である。
子では膜厚制御が重要であるが、ＬＢ法に代表される有
機薄膜の単分子層形成技術を利用することにより、Åオ
ーダーの膜厚制御が容易である。
同様の特性の多値素子は半導体の超格子を利用して原理
的に構成できるが、その形成技術の困難さ、熱的耐久性
の乏しさ、高価格等の難点があ。本発明はこれらの難点
を解決することができ、従ってすぐれた多値論理、多値
記憶素子としての応用が期待される。
的に構成できるが、その形成技術の困難さ、熱的耐久性
の乏しさ、高価格等の難点があ。本発明はこれらの難点
を解決することができ、従ってすぐれた多値論理、多値
記憶素子としての応用が期待される。
以下本発明の実施例を説明する。
第１図は一実施例の有機薄膜多値素子の断面図である。
１は金属電極（Ｍ１）、２はドナー性分子を含む第１の
有機薄膜であり、２種以上の異なるドナー性分子Ｄ１，
Ｄ２，…の混合膜により構成されている。３はアクセプ
タ分子を含む第２の有機薄膜（Ａ）であり、４は金属電
極（Ｍ２）である。第１および第２の有機薄膜２，３は
例えばＬＢ法により形成される。その場合有機薄膜の膜
厚は分子の長さ程度で制御することができ、数Å〜数１
０Åといった超薄膜を分子の長さを変えることにより、
あるいは積層数を変えることにより制御することができ
る。
１は金属電極（Ｍ１）、２はドナー性分子を含む第１の
有機薄膜であり、２種以上の異なるドナー性分子Ｄ１，
Ｄ２，…の混合膜により構成されている。３はアクセプ
タ分子を含む第２の有機薄膜（Ａ）であり、４は金属電
極（Ｍ２）である。第１および第２の有機薄膜２，３は
例えばＬＢ法により形成される。その場合有機薄膜の膜
厚は分子の長さ程度で制御することができ、数Å〜数１
０Åといった超薄膜を分子の長さを変えることにより、
あるいは積層数を変えることにより制御することができ
る。
第２図はこの多値素子のエネルギー・バンドを模式的に
示す。第１の有機薄膜２の２種以上のドナー性分子
Ｄ１，Ｄ２，のイオン化ポテンシャルＩＰ１，ＩＰ２と
第２の有機薄膜３即ちＡ層の電子親和力ＥＡの関係は図
示の通りである。例えば、ＩＰ１とＩＰ２の差が０．３
ｅＶ程度、またＩＰ２とＥＡの差が０．３ｅＶ程度にな
るように各分子層の材料が選ばれる。
示す。第１の有機薄膜２の２種以上のドナー性分子
Ｄ１，Ｄ２，のイオン化ポテンシャルＩＰ１，ＩＰ２と
第２の有機薄膜３即ちＡ層の電子親和力ＥＡの関係は図
示の通りである。例えば、ＩＰ１とＩＰ２の差が０．３
ｅＶ程度、またＩＰ２とＥＡの差が０．３ｅＶ程度にな
るように各分子層の材料が選ばれる。
この様な多値素子に、電極Ｍ２層が性、電極Ｍ１が負に
なるようなバイアスを与えると、バイアス電圧がＶ１点
を越えるとＤ２分子からＡ層の電子状態に電子遷移を生
じ、Ｖ２点を越えると更にＤ１分子からＡ層の電子状態
への電子遷移が生じる。これらの電圧Ｖ１，Ｖ２は、Ｉ
Ｐ１，ＩＰ２およびＥＡの値、および各層間の距離等に
より決まり、以下のように表わされる。
なるようなバイアスを与えると、バイアス電圧がＶ１点
を越えるとＤ２分子からＡ層の電子状態に電子遷移を生
じ、Ｖ２点を越えると更にＤ１分子からＡ層の電子状態
への電子遷移が生じる。これらの電圧Ｖ１，Ｖ２は、Ｉ
Ｐ１，ＩＰ２およびＥＡの値、および各層間の距離等に
より決まり、以下のように表わされる。
Ｖ１＝｛（ＩＰ２−ＥＡ）−ｅ２／ａ｝ｅ…(1) Ｖ２＝｛（ＩＰ１−ＥＡ）−ｅ２／ａ｝ｅ…(2) これらので、−ｅ２／ａは、ドナー性分子層に生じる正
孔とアクセプタ性分子層に生じる電子との間のクローン
相互作用を示す。
孔とアクセプタ性分子層に生じる電子との間のクローン
相互作用を示す。
そして第１，第２の有機薄膜２，３の積層構造の垂直方
向の伝導度は各層の電子，正孔の濃度に依存するから、
この素子はＶ１，Ｖ２でステップ状に伝導度が高くなる
特性を示す。
向の伝導度は各層の電子，正孔の濃度に依存するから、
この素子はＶ１，Ｖ２でステップ状に伝導度が高くなる
特性を示す。
第３図（ａ）（ｂ）は、この多値素子の伝導度−電圧特
性である。伝導度の非線形性により、（ａ）あるいは
（ｂ）のような特性が得られる。この様な特性を利用す
ることにより、多値論理あるいは多値記憶素子を構成す
ることが可能となる。
性である。伝導度の非線形性により、（ａ）あるいは
（ｂ）のような特性が得られる。この様な特性を利用す
ることにより、多値論理あるいは多値記憶素子を構成す
ることが可能となる。
第４図は本発明の別の実施例の多値素子を、第１図に対
応させて示す。この実施例では、ドナー性分子を含む第
１の有機薄膜２は単分子膜（Ｄ）とし、アクセプタ分子
を含む第２の有機薄膜３を、異なる２種のアクセプタ性
分子Ａ１，Ａ２の混合膜により構成している。
応させて示す。この実施例では、ドナー性分子を含む第
１の有機薄膜２は単分子膜（Ｄ）とし、アクセプタ分子
を含む第２の有機薄膜３を、異なる２種のアクセプタ性
分子Ａ１，Ａ２の混合膜により構成している。
第５図はこの実施例の多値素子のエネルギー・バンドを
模式的に示したものである。
模式的に示したものである。
この実施例の場合も先の実施例で説明したと同様の原理
で、伝導度−電圧特性がステップ状に変化して多値素子
として機能する。
で、伝導度−電圧特性がステップ状に変化して多値素子
として機能する。
以上では、有機薄膜の面に垂直な方向の伝導度変化を利
用する場合を説明したが、面内の伝導度変化を利用して
同様の多値素子を構成することができる。この場合例え
ば、ＭＩＳＦＥＴと同様の構成として、ゲート電圧によ
り面内の伝導度がステップ状に変化する多値素子として
構成することができる。
用する場合を説明したが、面内の伝導度変化を利用して
同様の多値素子を構成することができる。この場合例え
ば、ＭＩＳＦＥＴと同様の構成として、ゲート電圧によ
り面内の伝導度がステップ状に変化する多値素子として
構成することができる。
第６図は本発明の別の実施例の多値素子を第１図に対応
させて示す。この実施例では、ドナー性分子を含む第１
の有機薄膜２は単分子膜（Ｄ）とし、アクセプタ性分子
を含む第２の有機薄膜３を異なる分子からなる２種以上
の薄膜３１，３２の積層膜（Ａ１，Ａ２）としている。
第７図はこの実施例の多値素子のエネルギーバンドを模
式的に示したものである。
させて示す。この実施例では、ドナー性分子を含む第１
の有機薄膜２は単分子膜（Ｄ）とし、アクセプタ性分子
を含む第２の有機薄膜３を異なる分子からなる２種以上
の薄膜３１，３２の積層膜（Ａ１，Ａ２）としている。
第７図はこの実施例の多値素子のエネルギーバンドを模
式的に示したものである。
第８図は本発明の別の実施例の多値素子を第１図に対応
させて示す。この実施例ではドナー性分子を含む第１の
有機薄膜２を異なる分子からなる２種の有機薄膜２１，
２２の積層膜（Ｄ１，Ｄ２）とし、アクセプタ性分子を
含む第２の有機薄膜３は単分子膜（Ａ）としている。第
９図はこの多値素子のエネルギーバンドを模式的に示し
たものである。
させて示す。この実施例ではドナー性分子を含む第１の
有機薄膜２を異なる分子からなる２種の有機薄膜２１，
２２の積層膜（Ｄ１，Ｄ２）とし、アクセプタ性分子を
含む第２の有機薄膜３は単分子膜（Ａ）としている。第
９図はこの多値素子のエネルギーバンドを模式的に示し
たものである。
第１０図は本発明の更に他の実施例の多値素子を示す。
この実施例では、ドナー性分子（Ｄ１）を含む有機薄膜
２１、アクセプタ性分子（Ａ１）を含む有機薄膜３１、
Ｄ１とは異なるドナー性分子を含む有機薄膜２２、Ａ１
とは異なるアクセプタ性分子Ａ２を含む有機薄膜３２を
交互に積層した構造と金属電極１，４により構成され
る。
この実施例では、ドナー性分子（Ｄ１）を含む有機薄膜
２１、アクセプタ性分子（Ａ１）を含む有機薄膜３１、
Ｄ１とは異なるドナー性分子を含む有機薄膜２２、Ａ１
とは異なるアクセプタ性分子Ａ２を含む有機薄膜３２を
交互に積層した構造と金属電極１，４により構成され
る。
これら第６図〜第１０に示される例でも先の実施例と同
様に多値素子としての機能を有する。
様に多値素子としての機能を有する。
より具体的な実施例を次に説明する。
第１１図はその実施例の構造で、ドナー性分子層（Ｄ
層）である第１の有機薄膜１４とアクセプタ性分子層
（Ａ層）である第２の有機薄膜１５を、絶縁性分子層
（Ｉ層）である有機薄膜１３を挟んで繰返し積層した超
格子構造とした例である。基板としては、Ａｌ膜１２を
形成したガラス基板１１を用い、超格子構造の表面に金
電極１６を形成している。なお、超格子構造部の膜厚は
極めて薄く、図に示した超格子構造部と電極の膜厚の関
係は実際のものと大きくかけ離れている。
層）である第１の有機薄膜１４とアクセプタ性分子層
（Ａ層）である第２の有機薄膜１５を、絶縁性分子層
（Ｉ層）である有機薄膜１３を挟んで繰返し積層した超
格子構造とした例である。基板としては、Ａｌ膜１２を
形成したガラス基板１１を用い、超格子構造の表面に金
電極１６を形成している。なお、超格子構造部の膜厚は
極めて薄く、図に示した超格子構造部と電極の膜厚の関
係は実際のものと大きくかけ離れている。
この多値素子の製造工程を説明すると、先ず、ポリ−Ｌ
−フェニルアラニンを１：５の体積比のジクロル酢酸−
クロロホルム溶液に約１ｍｇ／ｍｌの濃度となるように
溶解してＬＢ膜展開溶液を形成した。この成膜分子は１
３dyne／cm以上の凝縮膜となることが表面圧−分子占有
面積曲線から知られた。ＬＢ膜形成装置は市販の垂直引
上げ方式ものを用い、展開，累積に先だって水相をｐＨ
＝６．０に設定し、共存塩として２価カドミウム塩を約
０．０５ｍＭ添加し、水温を２０℃に保った。Ａｌ膜を
形成したガラス基板を水相に設置し、上記製膜分子を約
６００μｌトラニット法により展開して、表面圧を２０
０dyne／cmに設定して単分子層を安定させた。そして引
上げ速度７０μｍ／minでこの基板を引上げ、単分子か
らなる絶縁製ＬＢ膜を基板上に累積した。累積数は１０
層とした。これにより第１１図の絶縁性有機薄膜１３が
形成される。
−フェニルアラニンを１：５の体積比のジクロル酢酸−
クロロホルム溶液に約１ｍｇ／ｍｌの濃度となるように
溶解してＬＢ膜展開溶液を形成した。この成膜分子は１
３dyne／cm以上の凝縮膜となることが表面圧−分子占有
面積曲線から知られた。ＬＢ膜形成装置は市販の垂直引
上げ方式ものを用い、展開，累積に先だって水相をｐＨ
＝６．０に設定し、共存塩として２価カドミウム塩を約
０．０５ｍＭ添加し、水温を２０℃に保った。Ａｌ膜を
形成したガラス基板を水相に設置し、上記製膜分子を約
６００μｌトラニット法により展開して、表面圧を２０
０dyne／cmに設定して単分子層を安定させた。そして引
上げ速度７０μｍ／minでこの基板を引上げ、単分子か
らなる絶縁製ＬＢ膜を基板上に累積した。累積数は１０
層とした。これにより第１１図の絶縁性有機薄膜１３が
形成される。
ドナー性の第１の有機薄膜１４は、ジメチルフェナジン
およびテトラチアフルバレンをそれぞれ５重量％、ポリ
−Ｌ−フェニルアラニンを混入したものを上記と同様の
方法で単層形成した。
およびテトラチアフルバレンをそれぞれ５重量％、ポリ
−Ｌ−フェニルアラニンを混入したものを上記と同様の
方法で単層形成した。
次に再び絶縁性有機薄膜１３を上記と同様にして形成し
た後、アクセプ性の第２の有機薄膜１５として、テトラ
シアノキノジメタンをポリ−Ｌ−フェニルアラニンと
１：１に混合した単層膜をやはり同様に方法で形成し
た。以上のＤ−Ｉ−Ａ累積を１０回繰返し、最後に再び
Ｉ層を形成して、得られたＬＢ膜超格子にＡｕ電極を形
成した。
た後、アクセプ性の第２の有機薄膜１５として、テトラ
シアノキノジメタンをポリ−Ｌ−フェニルアラニンと
１：１に混合した単層膜をやはり同様に方法で形成し
た。以上のＤ−Ｉ−Ａ累積を１０回繰返し、最後に再び
Ｉ層を形成して、得られたＬＢ膜超格子にＡｕ電極を形
成した。
第１２図はこの多値素子にＡｕ電極側に正の電圧、Ａｌ
電極側に負の電圧を印加して面内の伝導度を測定した結
果である。図に示すように電圧に対して伝導度がステッ
プ状に変化する特性が得られている。
電極側に負の電圧を印加して面内の伝導度を測定した結
果である。図に示すように電圧に対して伝導度がステッ
プ状に変化する特性が得られている。
アクセプタ性の第２の有機薄膜を２の薄膜Ａ１，Ａ２の
積層膜として、上記実施例と同様の超格子構造を構成し
た多値素子を同様の方法で作った。但し、Ａ１層はフル
オラニルを含み、Ａ２層はテトラシアノキノジメタンを
含む単分子層とした。
積層膜として、上記実施例と同様の超格子構造を構成し
た多値素子を同様の方法で作った。但し、Ａ１層はフル
オラニルを含み、Ａ２層はテトラシアノキノジメタンを
含む単分子層とした。
上記実施例と同様のバイアス電圧を印加して発生した分
極の電圧依存性を測定した結果、やはり電圧に対してス
テップ状の変化を示すことが確認された。
極の電圧依存性を測定した結果、やはり電圧に対してス
テップ状の変化を示すことが確認された。
なお本発明において用いるドナー性分子は、以下に例示
するようなものから選択することができる。
するようなものから選択することができる。
テトラチアフルバレン（ＴＴＦ）、ジメチルテトラチア
フルバレン（ＤＭＴＴＦ）、テトラメチルチアフルバレ
ン（ＴＭＴＴＦ）、ヘキサメチレンテトラチアフルバレ
ン（ＨＭＴＴＦ）、ジセレナジチアフルバレン（ＤＳＤ
ＴＦ）、ジメチルジセレナジチアフルバレン（ＤＭＤＳ
ＤＴＦ）、ヘキサメチレンジセレナジチアフルバレン
（ＨＭＤＳＤＴＦ）、テトラセレナフルバレン（ＴＳ
Ｆ）、テトラメチルテトラセレナフルバレン（ＴＭＴＳ
Ｆ）、ヘキサメチレンテトラセレナフルバレン（ＨＭＴ
ＳＦ）、テトラセレノテトラセン（ＴＳＴ）、キノリン
（Ｑ）、ｎ−メチルキノリニウムヨーダイド（ＮＭ
Ｑ）、アクルジン（Ａｄ）、ｎ−メチルフェナジニウ
ム、メチルスルフェイト（ＮＭＰ）、１，２−ジ（ｎ−
エチル−４−ピリジウム）エチル ヨーダイド（（ＤＥ
ＰＥ）２＋▲Ｉ2 2▼−）。
フルバレン（ＤＭＴＴＦ）、テトラメチルチアフルバレ
ン（ＴＭＴＴＦ）、ヘキサメチレンテトラチアフルバレ
ン（ＨＭＴＴＦ）、ジセレナジチアフルバレン（ＤＳＤ
ＴＦ）、ジメチルジセレナジチアフルバレン（ＤＭＤＳ
ＤＴＦ）、ヘキサメチレンジセレナジチアフルバレン
（ＨＭＤＳＤＴＦ）、テトラセレナフルバレン（ＴＳ
Ｆ）、テトラメチルテトラセレナフルバレン（ＴＭＴＳ
Ｆ）、ヘキサメチレンテトラセレナフルバレン（ＨＭＴ
ＳＦ）、テトラセレノテトラセン（ＴＳＴ）、キノリン
（Ｑ）、ｎ−メチルキノリニウムヨーダイド（ＮＭ
Ｑ）、アクルジン（Ａｄ）、ｎ−メチルフェナジニウ
ム、メチルスルフェイト（ＮＭＰ）、１，２−ジ（ｎ−
エチル−４−ピリジウム）エチル ヨーダイド（（ＤＥ
ＰＥ）２＋▲Ｉ2 2▼−）。
またアクセプタ性分子としては、以下に例示するものか
ら選択することができる。
ら選択することができる。
テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、２−メチル−
７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＭＴＣＮ
Ｑ）、２，５−ジメチル−７，７，８，８−テトラシア
ノキノジメタン（ＤＭＴＣＮＱ）、２，５−ジエチル−
７，７，８，８−テトラシアノキジメタン（ＤＥＴＣＮ
Ｑ）、２−メトキシ−７，７，８，８−テトラシアノキ
ノジメタン（ＭＯＴＣＮＱ）、２，５−ジメトキシ−
７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＤＭＯＴ
ＣＮＱ）、２−メトキシ−５−エトキシ−７，７，８，
８−テトラシアノキノジメタン（ＭＯＥＯＴＣＮＱ）、
２−メトキシジヒドロギオキサベンゾ−７，７，８，８
−テトラシアノキノジメタン（ＭＯＤＯＴＣＮＱ）、２
−クロロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン
（ＣＴＣＮＱ）、２−ブロモ−７，７，８，８−テトラ
シアノキノジメタン（ＢＴＣＮＱ）、２，５−ジブロモ
−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＤＢＴ
ＣＮＱ）、２，５−ジヨード−７，７，８，８−テトラ
シアノキノジメタン（ＤＩＴＣＮＱ）、２−クロロ−５
−メチル−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン
（ＣＭＴＣＮＱ）、２−ブロモ−５−メチル−７，７，
８，８−テトラシアノキノジメタン（ＢＭＴＣＮＱ）、
２−ヨード−５−メチル−７，７，８，８−テトラシア
ノキノジメタン（ＩＭＴＣＮＱ）、11，11，12，12−テ
トラシアノ−２，６−ナフトキノジメタン（ＴＮＡ
Ｐ）、１，１，２，３，４，４−ヘキサシアノブタジエ
ン（ＨＣＢ）、ナトリウム 13，13，14，14−テトラシ
アノジフェノキシジメタン（ＮａＴＣＤＱ）、テトラシ
アノエチレン（ＴＣＮＥ）、ｏ−ベンゾキノン、ｐ−ベ
ンゾキノン、２，６−ナフトキノン、ジフェノキノン、
テトラシアノジノン（ＴＣＮＤＱ）、ｐ−フルオラニ
ル、テトラクロロジフェノキノン。
７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＭＴＣＮ
Ｑ）、２，５−ジメチル−７，７，８，８−テトラシア
ノキノジメタン（ＤＭＴＣＮＱ）、２，５−ジエチル−
７，７，８，８−テトラシアノキジメタン（ＤＥＴＣＮ
Ｑ）、２−メトキシ−７，７，８，８−テトラシアノキ
ノジメタン（ＭＯＴＣＮＱ）、２，５−ジメトキシ−
７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＤＭＯＴ
ＣＮＱ）、２−メトキシ−５−エトキシ−７，７，８，
８−テトラシアノキノジメタン（ＭＯＥＯＴＣＮＱ）、
２−メトキシジヒドロギオキサベンゾ−７，７，８，８
−テトラシアノキノジメタン（ＭＯＤＯＴＣＮＱ）、２
−クロロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン
（ＣＴＣＮＱ）、２−ブロモ−７，７，８，８−テトラ
シアノキノジメタン（ＢＴＣＮＱ）、２，５−ジブロモ
−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＤＢＴ
ＣＮＱ）、２，５−ジヨード−７，７，８，８−テトラ
シアノキノジメタン（ＤＩＴＣＮＱ）、２−クロロ−５
−メチル−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン
（ＣＭＴＣＮＱ）、２−ブロモ−５−メチル−７，７，
８，８−テトラシアノキノジメタン（ＢＭＴＣＮＱ）、
２−ヨード−５−メチル−７，７，８，８−テトラシア
ノキノジメタン（ＩＭＴＣＮＱ）、11，11，12，12−テ
トラシアノ−２，６−ナフトキノジメタン（ＴＮＡ
Ｐ）、１，１，２，３，４，４−ヘキサシアノブタジエ
ン（ＨＣＢ）、ナトリウム 13，13，14，14−テトラシ
アノジフェノキシジメタン（ＮａＴＣＤＱ）、テトラシ
アノエチレン（ＴＣＮＥ）、ｏ−ベンゾキノン、ｐ−ベ
ンゾキノン、２，６−ナフトキノン、ジフェノキノン、
テトラシアノジノン（ＴＣＮＤＱ）、ｐ−フルオラニ
ル、テトラクロロジフェノキノン。
第１図は本発明の一実施例の多値素子を示す図、第２図
はその模式的バンド図、第３図（ａ）（ｂ）はその伝導
度−電圧特性を示す図、第４図は他の実施例の多値素子
を示す図、第５図はその模式的バンド図、第６図は他の
実施例の多値素子を示す図、第７図はその模式的バンド
図、第８図は他の実施例の多値素子を示す図、第９図は
その模式的バンド図、第１０図は他の実施例の多値素子
を示す図、第１１図はより具体化した実施例の多値素子
を示す図、第１２図はその伝導度−電圧特性を示す図で
ある。 １……金属、２……第１の有機薄膜（ドナー性分子含
有）、３……第２の有機薄膜（アクセプタ性分子含
有）、４……金属、１１……ガラス基板、１２……Ａｌ
膜、１３……絶縁性有機薄膜、１４……第１の有機薄膜
（ドナー性分子含有）、１５……第２の有機薄膜（アク
セプタ性分子含有）、１６……Ａｕ電極。
はその模式的バンド図、第３図（ａ）（ｂ）はその伝導
度−電圧特性を示す図、第４図は他の実施例の多値素子
を示す図、第５図はその模式的バンド図、第６図は他の
実施例の多値素子を示す図、第７図はその模式的バンド
図、第８図は他の実施例の多値素子を示す図、第９図は
その模式的バンド図、第１０図は他の実施例の多値素子
を示す図、第１１図はより具体化した実施例の多値素子
を示す図、第１２図はその伝導度−電圧特性を示す図で
ある。 １……金属、２……第１の有機薄膜（ドナー性分子含
有）、３……第２の有機薄膜（アクセプタ性分子含
有）、４……金属、１１……ガラス基板、１２……Ａｌ
膜、１３……絶縁性有機薄膜、１４……第１の有機薄膜
（ドナー性分子含有）、１５……第２の有機薄膜（アク
セプタ性分子含有）、１６……Ａｕ電極。
Claims (5)
- 【請求項１】ドナー性分子を含む第１の有機薄膜とアク
セプタ性分子を含む第２の有機薄膜との積層構造を有
し、前記第１または第２の有機薄膜の少なくとも一方
を、異なる２種以上の分子からなる混合膜あるいは異な
る分子を含む２種以上の積層膜により構成したことを特
徴とする有機薄膜多値素子。 - 【請求項２】第１の有機薄膜と第２の有機薄膜の間に絶
縁性有機薄膜を介在させた特許請求の範囲第１項記載の
有機薄膜多値素子。 - 【請求項３】第１の有機薄膜と第２の有機薄膜の積層構
造が複数層繰返し積層されて超格子を構成する特許請求
の範囲第１項記載の有機薄膜多値素子。 - 【請求項４】第１の有機薄膜と第２の有機薄膜の積層構
造および第１，第２の有機薄膜とは異なる種類のドナー
性分子の有機薄膜とアクセプタ性分子の有機薄膜の積層
構造を含む特許請求の範囲第１項記載の有機薄膜多値素
子。 - 【請求項５】有機薄膜はラングミュア・プロジェット法
により形成される特許請求の範囲第１項記載の有機薄膜
多値素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214575A JPH0616551B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 有機薄膜多値素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60214575A JPH0616551B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 有機薄膜多値素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6276551A JPS6276551A (ja) | 1987-04-08 |
| JPH0616551B2 true JPH0616551B2 (ja) | 1994-03-02 |
Family
ID=16657983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60214575A Expired - Lifetime JPH0616551B2 (ja) | 1985-09-30 | 1985-09-30 | 有機薄膜多値素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0616551B2 (ja) |
-
1985
- 1985-09-30 JP JP60214575A patent/JPH0616551B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6276551A (ja) | 1987-04-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |