| 研究課題/領域番号 |
16H04192
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
有機・ハイブリッド材料
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| 研究機関 | 九州大学 |
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研究代表者 |
松島 敏則 九州大学, カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所, 准教授 (40521985)
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| 研究協力者 |
藤原 隆
秦 川江
サンダナヤカ サンガランゲ ドン アトゥラ
合志 憲一
安達 千波矢
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2018年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2018年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2016年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
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| キーワード | 金属ハライドペロブスカイト / 電界効果トランジスタ / キャリア移動度 / 大気安定性 / 単結晶 / 有機無機ペロブスカイト / 半導体 / バイアス安定性 / 電界効果移動度 / アンビポーラ駆動 / トランジスタ / 酸素 / ホール移動度 / 安定性 / 電子移動度 / ヒステリシス / 劣化 / 次元性制御 / 高キャリア移動度 |
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| 研究成果の概要 |
ペロブスカイトトランジスタの構造を最適化することによりホール移動度を12cm2/Vsまで向上させた。また、ペロブスカイトトランジスタをn型駆動させることにも成功した(1.5cm2/Vsの電子移動度)。接触抵抗の影響を低減させることによってホール移動度を26cm2/Vsに、電子移動度を4.6cm2/Vsに向上させることに成功した。大気中におけるペロブスカイト膜の劣化機構を解析することから、大気安定なペロブスカイトトランジスタを実現した。ペロブスカイト単結晶を用いたトランジスタにおいて50cm2/Vsの極めて高いホール移動度及び約36cm2/Vsの電子移動度が得られた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ペロブスカイトトランジスタはスピンコート法などの簡単なプロセスで作製できる。無機骨格を介してキャリアが流れるために高速動作も期待される。しかし、ペロブスカイトの基礎的な動作原理、デバイス特性を低下させる要因、劣化機構などについては分かっていないことが多かった。これらに関する学理を解明し、その結果をフィードバックすることから極めて高性能なペロブスカイトトランジスタを作製できるようになった。本研究成果を用いれば、アンビポーラトランジスタや発光トランジスタなどの次世代デバイスの研究へと展開できる。また、センサー、駆動回路、発光デバイスなどへの応用が期待され、関連産業分野に大きなインパクトがある。
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