| 研究課題/領域番号 |
17K04989
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
ナノ材料化学
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| 研究機関 | 愛媛大学 |
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研究代表者 |
寺迫 智昭 愛媛大学, 理工学研究科(工学系), 准教授 (70294783)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 酸化亜鉛 / 酸化銅 / CBD法 / ナノ構造 / シード層 / UV光検出器 / ヘテロ接合 / 光電流 / キャリア生成・消滅機構 / 酸化ニッケル / ナノロッド / 光触媒 / 表面モフォロジー / ナノ材料 / 人工光合成 / 酸化物半導体 / 化学溶液析出法 |
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| 研究成果の概要 |
人工光合成用半導体光電極への応用を目的として化学溶液析出法（CBD法）によるCuOおよびCu2O薄膜、ZnOナノロッド(NRs)の成長と形態制御の可能性が検討された。ZnO NRsの平均幅およびCuOナノニードルの平均長はともにシード層の結晶粒サイズによって決定された。またZnO NRsとCu2O薄膜の配向性はシード層の配向性に支配されていた。PEDOT：PSS/ZnO NRs有機-無機ハイブリッドショットキー接合UV光検出器の光学的および電気的特性評価からNRsの表面での酸素イオン分子の吸着および脱離反応がNRsにおける電子およびホールの光生成と消滅に強く関与していることが明らかになった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CBD法CuOおよびCu2O薄膜、ZnO NRsの表面形態や配向性制御において溶媒の純度が重要な因子であることはもちろんのこと、シード層の選択が非常に重要であることが明らかになった。これはシード層の表面形態制御による半導体光電極の表面形態制御の可能性を示している。またZnO NRs表面での酸素分子イオンの脱着反応とキャリアの光生成と消滅が強く関係していることは、光電変換効率の改善にNRs成長後の熱処理や異種半導体材料の量子ドット堆積による表面修飾が有効であることを示している。本研究の成果は、高分子のような耐熱性の乏しい基板材料上への半導体光電極の形成に有益な情報を提供するものと期待している。
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