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分子ナノテクノロジー 分子の能力をデバイス開発に活かす / 化学同人 Chemistry of Nanomolecular Systems: Towards the Realization of Molecular Devices / Springer Verlag Molucular Electronics II /NewYork Academy of Science Future Trends in Microelectronics: The Nano Millennium /Jhon Wiely&Sons 　　　　　最終更新日；2002/10/16 　 　　 イントロダクション なぜ分子エレクトロニクスか？ 単一分子素子とは何か？ さまざまな単一分子素子 集積化を目指して リンク集 　 ■分子エレクトロニクス 　- 集積化を目指して 　今後の分子エレクトロニクスの最大の課題は、まさに効率的な集積回路の作成だろう。これまで挙げてきた分子素子一つ一つの機能は非常にすばらしいものだが、少なくともこれらの素子が別々に存在していては意味がない。分子素子どうしをつながなければいけない。もちろんむやみにつなぐのではなく、理論回路などを再現できるように組み立てていく必要があるだろう。 　また電子回路に組み込まなければいけない素子の数の多さも問題だ。「なぜ分子エレクトロニクスか？」のページでも述べたように、(ノイマン型)コンピュータの性能は 　　　P = k x n x f 　　　集積回路に含まれる素子の数n、素子のスイッチング周波数(周波数が大きいほどスイッチの切り替えが速い)f、k;係数 　で表されるので、分子素子のスイッチング速度がシリコンのものより多少速くても、半導体のコンピュータ回路と同じくらいの数の素子をつめ込まなければ、分子エレクトロニクスに利点はない。現在のPentiumIVには4000万個ちかくのトランジスタがつめ込まれているのだ(「なぜナノテクノロジーか？エレクトロニクス分野で期待されるナノテクの役割」を参照)。それだけの分子素子をどうやってつめ込めばよいだろうか？少なくとも走査プローブ顕微鏡(SPM)を使って分子素子を一つ一つ並べていくような方法でないことは確かだ。 　この集積化の課題については、現在世界中でさまざまな方法が試みられている。ただ、配線などはリソグラフィーなどのトップダウンの加工し、スイッチング素子などは自己集合などのボトムアップ的手法で組みたてるというものが多いようだ。 　ともかく研究の真っ最中なので、このホームページでそれらの事情をまとめることは難しい。そのため、ここでは最近の関連研究の記事をいくつか紹介するにとどめよう。(企業、研究機関別にまとめてある。) ・産業技術総合研究所 　カーボンナノチューブを用いた量子効果ナノデバイスの集積化技術を開発 - 産業技術総合研究所(プレスリリース,2002/9) ・富士通 　量子コンピュータの基本素子となる量子ドットの サイズ・配列制御に成功 - 富士通研究所(プレスリリース,2002/7) 　MOSFETの電極となるシリサイド層上への 多層カーボンナノチューブの垂直成長と直径制御に成功 - 富士通研究所(プレスリリース,2002/7) ・ヒューレット・パッカード(HP)社 　beyond silicon: hp researchers announce breakthroughs in molecular electronics - HP(プレスリリース,2002/9) 　HP, UCLA Collaboration Receives Key Molecular Electronics Patent - HP(プレスリリース,2002/1) 　HP，分子レベル回路の実用化に向けた特許を取得 - ZDNet(2001/7) 　分子コンピューター技術で大きな進歩 - HotWired(1999/7) さまざまな単一分子素子 リンク集