第５章 付録
WS 2 NT 薄膜へのカリウムイオンインターカレーション後の電気抵抗温度特
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際には，いずれも測定途中で電気抵抗値が読み取れなくなってしまっていた．測定後のデ バイスを取り出して様子を見ると，WS2NTネットワーク薄膜はボロボロになっており，
周辺の金電極や配線固定に用いていたエポキシ樹脂にもヒビが入るなど，測定デバイスは 体積変化によるダメージによって破壊されてしまっていた．図 ５-65に写真を示す．
図 ５-65：極低温まで冷やす測定を行ったデバイスの測定後の写真
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したがってこの，シリコンゴムプールに電解質を大量に満たすデバイス構造では，電解質 の体積変化はとても大きく，WS2NT薄膜や金電極などが深刻なダメージを受けてしま い，電気抵抗温度特性を極低温まで測定することは難しいとわかった．
ちなみに，T = 280 KでVG = 10 VまでのTransport特性測定に成功したデバイス（第 ２章，3. 5を参照）については測定後のデバイスを見てもWS2NT薄膜や金電極などが深 刻なダメージを受けた形跡は無い．図 ５-66に写真を示す．
図 ５-66：T = 280 Kで電解質ゲーティングを行ったデバイスの測定後の写真
したがって，300 K ~ 280 Kの範囲であれば電解質の体積変化はデバイスにさほど影響を 及ぼさないこともわかった．このことは逆に，280 Kより低い温度，すなわち電解質が液 体から固体に変わりさらに電解質が完全に凍り付き，イオンの動きが制限されていく温度 領域において体積変化が非常に大きいということを示している．
◼ WS2NT薄膜デバイスにおける低温測定のまとめ：体積変化によるデバイスの破損 イオン液体での低温測定，カリウムイオン電解質での降温過程での断線，どちらも電解 質の体積の温度変化によってWS2NTネットワーク薄膜デバイスが深刻なダメージを受け てしまうという状況は，低温での電気抵抗温度特性の研究において致命的である．この問
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題の背景には，そもそもWS2NT薄膜のネットワーク構造は脆く，物理的ダメージに弱い という特徴がある．我々の研究室で長年，イオン液体による電気二重層キャリア注入法に よって物性探索を進めてきたSWCNTネットワーク薄膜は，アセトン還流などのデバイス 作製プロセスによって薄膜が破れるといったことがめったに起きない比較的強固なネット ワーク構造をしているのに比べ，WS2NTネットワーク薄膜はアセトン還流でも薄膜がか なりの頻度で破れるなど，強度という面で問題を抱えている．
したがってWS2NTネットワーク薄膜に電解質を用いてキャリア注入した後，その電気 抵抗温度特性を測定するという目的は，このデバイス構造では達成できないという結論に 至った．
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