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カーボンナノチューブデバイスの高性能化とばらつき低減技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16K17492
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 ナノ材料化学
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

桑原 有紀  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 研究員 (20635312)

研究協力者 斎藤 毅  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワードカーボンナノチューブ / トランジスタ / 分離 / 印刷 / ナノチューブ・フラーレン / 自己組織化 / 表面・界面物性 / 電子・電気材料 / 電子デバイス・機器
研究成果の概要

本研究課題では、プリンタブルエレクトロニクスにおけるCNTインクを利用したデバイス実用化をめざし、塗布型CNTデバイスの研究を行った。具体的には、半導体CNTの長さがデバイス性能へ与えるの影響の評価、ELF法によるCNT分離の高度化のためのメカニズム解明、CNTインクの評価および塗布技術の開発を進めた。特に分離メカニズム解明により、分離精度の向上、低コスト化、量産化への指針を得たほか、本研究を通して、CNTインクを塗布するための基盤的な要素技術を築いた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、省資源で省エネルギーな製造を可能とするプリンタブルエレクトロニクスが注目されている。プラスチックや布や紙などを基材にして、フレキシブルで大面積のデバイスを安価に作製することができる技術であるが、実用化には金属や半導体の性質のインクが必須である。CNTは、化学的安定性に富み、機械的特性に優れたナノ炭素材料の一つであり、構造の違いによって金属や半導体の性質を示す。優れた特性を有することから、CNTをインク利用することでプリンタブルエレクトロニクスを使ってCNTデバイスを作製し、豊かで快適な社会づくりへの貢献をめざす。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Environment Effects on the Charge States of Metallic and Semiconducting SWCNTs during Their Separation by the Electric-Field Induced Layer Formation Method2019

    • 著者名/発表者名
      Yuki Kuwahara, Fusako Sasaki, Takeshi Saito
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 123 号: 6 ページ: 3829-3835

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.8b10192

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Environment effects on the charge states of metallic and semiconducting SWCNTs during ELF separation2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤毅、桒原有紀
    • 学会等名
      第56回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン 総合シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 電界を用いたカーボンナノチューブの分離における異濃度層形成の効果2018

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、斎藤毅
    • 学会等名
      第79回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effects of Pre-forming the different density layers on ELF method for the separation of metallic and semiconducting SWCNTs2018

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、佐々木 扶紗子、二瓶史行、斎藤 毅
    • 学会等名
      フラーレン・ナノチューブ・グラフェンシンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 電界誘起層形成法によるカーボンナノチューブ分離におけるプレ形成層導入の効果2018

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、佐々木 扶紗子、二瓶史行、斎藤 毅
    • 学会等名
      第98春季年会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 電界誘起層形成法により分離した半導体CNTのTFT特性におけるCNTの長さ依存性評価2017

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、佐々木 扶紗子、二瓶史行、斎藤 毅
    • 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、横浜
    • 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] Time-dependent change of the semiconducting-CNT ink evaluated from the performance of CNT-TFTs2017

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、佐々木 扶紗子、二瓶史行、斎藤 毅
    • 学会等名
      FNTG52
    • 発表場所
      東京大学、東京
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Structuresorting of Single-Wall Carbon Nanotubes for the Application of Thin Film Transistors2017

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、二瓶史行、斎藤 毅
    • 学会等名
      Nanotubes and Nanowires at BIT’s 7th Annual World Congress of Nano Science & Technology-2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Thin film transistors with length-sorted single-wall carbon nanotubes2016

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、二瓶史行、斎藤 毅
    • 学会等名
      SSDM2016
    • 発表場所
      つくば国際会議場、つくば
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Length-dependent performance of single-wall carbon nanotube thin film transistors2016

    • 著者名/発表者名
      桒原有紀、二瓶史行、斎藤 毅
    • 学会等名
      NT16
    • 発表場所
      ウィーン大学、ウィーン、オーストリア
    • 年月日
      2016-08-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 金属型/半導体型カーボンナノチューブ(CNT)を分離するメカニズムを解明

    • URL

      https://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2019/pr20190207_2/pr20190207_2.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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