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ナノカーボン電極を有する超高速ハイブリッド薄膜ガスセンシングデバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K13972
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関信州大学

研究代表者

伊東 栄次  信州大学, 学術研究院工学系, 教授 (50303441)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードカーボンナノチューブ / ポリイミド / 湿度センサ / ガスセンサ / ナノ誘電体 / 有機半導体 / MISデバイス / 高速ガス制御 / ナノハイブリッド / 容量計測システム / アセトンセンサ / 自動制御システム / ナノシート
研究成果の概要

本研究では塗布形成を用いたカーボンナノチューブ膜を電極としたセンサデバイスとその計測システムの開発と評価を行った。高速なガス置換や湿度等の濃度依存性とミリ秒台の高速な計測を実現するための計測システムの開発を行った。カーボンナノチューブガス透過性電極と含フッ素ポリイミドからなる静電容量式薄膜湿度センサの薄膜化により高感度かつ 10 msec オーダーの超高速応答を実証した。さらに、酸化物と有機半導体のナノハイブリッドガスセンサによりサブppmオーダーのアセトンセンサの開発や有機半導体デバイスの高性能化及び有機半導体中のキャリア輸送の解析を行った。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Inverted bulk-heterojunction organic solar cells with the transfer-printed anodes and low-temperature-processed ultrathin buffer layers2018

    • 著者名/発表者名
      Eiji Itoh, Shota Sakai, and Katsutoshi Fukuda
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 3S2 ページ: 03EJ07-03EJ07

    • DOI

      10.7567/jjap.57.03ej07

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of carrier mobility and charge behaviors of organic semiconductor films in metal insulatorsemiconductor diodes consisting of highk oxide/organic semiconductor double layers2018

    • 著者名/発表者名
      Naoya Chosei and Eiji Itoh
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 号: 2S2 ページ: 02CA05-02CA05

    • DOI

      10.7567/jjap.57.02ca05

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparative study of all-printed polyimide humidity sensors with single- and multiwalled carbon nanotube gas-permeable top electrodes2017

    • 著者名/発表者名
      Eiji Itoh and Zihan Yuan
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56 号: 5S2 ページ: 05EC03-05EC03

    • DOI

      10.7567/jjap.56.05ec03

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of fast, highly sensitive all-printed capacitive humidity sensors with carbon nanotube/polyimide hybrid electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Itoh and Akinori Takada
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 2S ページ: 02BB10-02BB10

    • DOI

      10.7567/jjap.55.02bb10

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Interfacial Energy Alignment at the ITO/Ultra-Thin Electron Selective Dielectric Layer Interface and Its Effect on the Efficiency of Bulk-Heterojunction Organic Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Itoh, Yoshinori Goto, Yusuke Saka and Katsutoshi Fukuda
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: 16 号: 4 ページ: 3248-3253

    • DOI

      10.1166/jnn.2016.12322

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fabrication of organic FETs based on printing techniques and the improvement of FET properties by the insertion of solution-processable buffer layers2016

    • 著者名/発表者名
      Eiji Itoh and Akira Kanamori
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 4S ページ: 04EL06-04EL06

    • DOI

      10.7567/jjap.55.04el06

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] グラフェンコートした白金触媒担持アルミナナノロッドハイブリッド膜を用いた抵抗式高感度アセトンセンサ2018

    • 著者名/発表者名
      杉浦 弘晃、伊東 栄次、小野 博信
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] MISダイオード構造を用いたP3HT及びPCBM膜のキャリア輸送と蓄積現象の検討2018

    • 著者名/発表者名
      長生 直哉、 伊東 栄次
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 室温動作する白金触媒担持アルミナナノロッドと有機半導体の複合体を用いた抵抗式高感度アセトンセンサの開発2017

    • 著者名/発表者名
      杉浦 弘晃、エンシハン、伊東 栄次、小野博信
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年総合大会
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノハイブリッド界面層を持つ有機薄膜デバイスの作製と高性能化2017

    • 著者名/発表者名
      伊東 栄次
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年総合大会 シンポジウム
    • 発表場所
      名城大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] カーボンナノチューブ複合電極を有する超高速容量式湿度センサと計測システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      伊東 栄次、袁 子はん
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of Carrier Mobility of Organic Semiconductor Films in MIS Diodes Consisting of High-k Oxide/Organic Semiconductor Double Layers2017

    • 著者名/発表者名
      Naoya Chosei, Eiji Itoh
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO2017)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] リアルタイムセンシングを目指した超高速容量式湿度センサ2017

    • 著者名/発表者名
      伊東 栄次
    • 学会等名
      第78回応用物理学秋季学術講演会 シンポジウム(萌芽的デバイスと有機センサ― IoT時代に向けて―)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] MIS型ダイオード構造を用いた有機半導体膜のキャリア注入と輸送特性の検討2017

    • 著者名/発表者名
      長生 直哉、 伊東 栄次
    • 学会等名
      2017年電子情報通信学会ソサイエティ大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 塗布型カーボンナノチューブ電極を有するハイブリッドセンサの高性能化に向けた検討と計測システムの開発2017

    • 著者名/発表者名
      伊東 栄次
    • 学会等名
      電子情報通信学会OME研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 酸化膜/ポリマーの二層誘電体を持つMISキャパシタの閾値電圧の検討2017

    • 著者名/発表者名
      尾川 卓、伊東 栄次
    • 学会等名
      平成29年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] メニスカス法によりHigh-k酸化膜上に製膜した面内配向TIPS-pentacene FETの電気的特性の向上2017

    • 著者名/発表者名
      上野 純平、伊東 栄次
    • 学会等名
      平成29年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 上部電極としてガス透過性のある多層カーボンナノチューブ(MWCNT)を用いたポリイミド湿度センサの研究2017

    • 著者名/発表者名
      畑山 誠、伊東 栄次
    • 学会等名
      平成29年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ポリマーコートHigh-k酸化膜絶縁層とカーボンナノチューブキャリア注入層を用いた塗布型有機FETの高性能化2016

    • 著者名/発表者名
      上野 純平、伊東 栄次
    • 学会等名
      平成28年度応用物理学会 北陸・信越支部学術講演会
    • 発表場所
      富山県民会館(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 白金触媒担持アルミナナノロッドと有機半導体の複合体を用いた室温動作する高感度アセトンセンサの開発2016

    • 著者名/発表者名
      杉浦 弘晃、エンシハン、伊東 栄次、小野博信
    • 学会等名
      平成28年度応用物理学会 北陸・信越支部学術講演会
    • 発表場所
      富山県民会館(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高誘電率絶縁体/有機半導体のMISダイオード構造を用いたキャリア移動度の解析2016

    • 著者名/発表者名
      長生 直哉、伊東 栄次
    • 学会等名
      平成28年度応用物理学会 北陸・信越支部学術講演会
    • 発表場所
      富山県民会館
    • 年月日
      2016-12-10
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 塗布形成カーボンナノチューブを両極性キャリア注入層に用いて印刷形成したp型及びn型有機トランジスタの作製と評価2016

    • 著者名/発表者名
      伊東 栄次、金森 暉
    • 学会等名
      第77回 応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Comparative study of all-printed polyimide humidity sensors with Single- and multi-walled carbon nanotube gas permeable top electrodes2016

    • 著者名/発表者名
      Zihan Yuan and Eiji Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Flexibleand Printed Electronics
    • 発表場所
      Yamagata University(山形県米沢市)
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] オール印刷ポリイミド静電容量型湿度センサーとリアルタイム混合ガス制御・計測システムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      袁 子涵, 伊東 栄次
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 塗布型カーボンナノチューブをバッファー層に用いた印刷形成有機FETの作製・評価2015

    • 著者名/発表者名
      金森暉, 伊東栄次
    • 学会等名
      平成27年度 応用物理学会 北陸・信越支部学術講演会
    • 発表場所
      信州大学 工学部
    • 年月日
      2015-12-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fabrication of Organic Field Effect Transistors Based on Printing Techniques and the Improvement of FET Properties by the Insertion of Solution Processable Buffer Layers2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Kanomori and Eiji Itoh
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2015)
    • 発表場所
      札幌国際鍵場
    • 年月日
      2015-09-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 塗布型カーボンナノチューブを電極バッファー層とした印刷形成有機トランジスタの作製と評価2015

    • 著者名/発表者名
      金森 暉, 伊東 栄次
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] カーボンナノチューブ複合電極を有するポリイミド静電容量型湿度センサーの特性や安定性における電極形成条件の影響2015

    • 著者名/発表者名
      袁 子涵, 伊東 栄次
    • 学会等名
      2015年度特別企画応用物理学会北陸・信越支部 若手研究者サマーセミナー合宿勉強会と研究討論会
    • 発表場所
      斑尾高原ホテル(長野県)
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast, high sensitive all-printed capacitive humidity sensors with carbon nanotubes/polyimide hybrid electrodes2015

    • 著者名/発表者名
      Eiji Itoh, Akinori Takada
    • 学会等名
      The 5th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO2015)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟市)
    • 年月日
      2015-06-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [産業財産権] 容量型ガスセンサ及びその製造方法2016

    • 発明者名
      伊東 栄次
    • 権利者名
      信州大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2016-046713
    • 出願年月日
      2016-03-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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