二次元材料によるプリンテッド・アンビエントエレクトロニクスの実現
Project/Area Number |
14J07485
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Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 国内 |
Research Field |
Nano/Microsystems
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Research Institution | Waseda University |
Principal Investigator |
蒲 江 早稲田大学, 先進理工学研究科, 特別研究員(DC1)
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Project Period (FY) |
2014-04-25 – 2017-03-31
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Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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Budget Amount *help |
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
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Keywords | 二次元材料 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / 電解質 / 熱電変換 / 光電変換 / 発光素子 / フレキシブルエレクトロニクス / 電気二重層 / 論理回路 / トランジスタ / 二次元ナノ材料 / 合成技術 / ドーピング技術 |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は二次元材料を用いた柔軟な論理回路の実現であり、材料及びデバイス両面を相補的に理解することによって、最終的には世界初の印刷型アンビエントエレクトロニクスを実現する。 これまでの研究において、新奇二次元材料である遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)単層膜の大面積合成技術と、印刷可能な電解質を用いた素子作製技術を構築することで、従来のプリンテッド材料やフレキシブル材料を凌駕する高性能かつ高柔軟性・高伸縮性を有する論理回路素子を実現した。しかしながら、これらフレキシブルな駆動回路を実装するための大きな課題として電源技術が挙げられる。そこで、本年度はこれまで培った材料・素子技術を活かし、フレキシブル素子の電源技術を構築するために、TMDC材料において熱電変換及び光電変換素子の実現に取り組んだ。まず、TMDC材料では世界に先駆けて大面積な熱電変換素子作製に成功した。特に、材料の二次元化に伴う物性効果を活かすことで、本材料における熱電変換性能向上の指針を実験と理論計算両面から見出した。次に、TMDC単層膜と電解質を組み合わせ、非常に簡易な構造と簡便なプロセスにより、任意の基板上に受光及び発光素子を作製する手法を考案した。本手法を様々なTMDC材料に適用し、本材料では世界で初めて大面積単層膜を用いた発光素子を実現した。さらに、駆動原理を明らかにすることで最終的には、本研究で確立した手法はTMDC材料のみならず、新奇半導体材料において普遍的に受光及び発光機能を実現可能であり、フレキシブル材料を用いた光電変換素子作製のマイルストーンを築いた。
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Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(62 results)
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[Journal Article] Photodetection in p-n junctions formed by electrolyte-gated transistors of two-dimensional crystals2016
Author(s)
Daichi Kozawa, Jiang Pu, Ryo Shimizu, Shota Kimura, Ming-Hui Chiu, Keiichiro Matsuki, Yoshifumi Wada, Tomo Sakanoue, Yoshihiro Iwasa, Lain-Jong Li, Taishi Takenobu
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Journal Title
Appl. Phys. Lett.
Volume: 109
Issue: 20
Pages: 201107-201107
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
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[Journal Article] Monolayer MoSe2 Grown by Chemical Vapor Deposition for Fast Photodetection2014
Author(s)
Yung-Huang Chang, Wenjing Zhang, Yihan Zhu, Yu Han, Jiang Pu, Jan-Kai Chang, Wei-Ting Hsu, Jing-Kai Huang, Chang-Lung Hsu, Ming-Hui Chiu, Taishi Takenobu, Henan Li, Chih-I Wu, Wen-Hao Chang, Andrew Thye Shen Wee, Lain-Jong Li
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Journal Title
ACS Nano
Volume: 8
Issue: 8
Pages: 8582-8590
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
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[Presentation] Formation of trion in CVD grown large-area WSe2 monolayer2015
Author(s)
Keiichiro Matsuki, Jiang Pu, Daichi Kozawa, Shogo Sasaki, Yu Kobayashi, Yasumitsu Miyata, Kazunari Matsuda, Lain-Jong Li, and Taishi Takenobu
Organizer
The 28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2015)
Place of Presentation
富山国際会議場
Year and Date
2015-11-10
Related Report
Int'l Joint Research
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