Development of oxide thin-film transistor-based greenhouse gas sensors that enable room temperature operation supported by a polar surface

• Project/Area Number: 25K08478
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 29020:Thin film/surface and interfacial physical properties-related
• Research Institution: Kogakuin University
• Principal Investigator: 相川 慎也 工学院大学, 工学部, 教授 (40637899)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2027: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2026: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
• Keywords: 薄膜トランジスタ / 酸化物半導体 / ガスセンサー / 極性表面 / 計算機シミュレーション

Outline of Research at the Start

極薄の酸化物半導体を用いた薄膜トランジスタで，温室効果ガスを室温で検知するガスセンサーを開発する．これまでの研究で，In2O3極性表面に吸着させた大気中H2O由来の分子を介して，還元活性の低いCO2を低温で検知することに成功してきた．しかし，分散配置可能なIoTセンサーとして適用するためには，さらなる動作温度低減などの課題が残る．そこで本研究では，これまでに得たCO2検知に関する知見に，新たに計算機シミュレーションを組み合わせて，室温でのCO2検知を実証する．さらに，検知対象ガスをCH4およびN2Oまで拡張する．最終的に，各ガス種での検知パターンを解析し，混合雰囲気下での識別を目指す．