| 研究課題/領域番号 |
17K06394
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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 |
電子デバイス・電子機器
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| 研究機関 | 高知工科大学 |
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研究代表者 |
李 朝陽 高知工科大学, システム工学群, 教授 (50461380)
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| 研究分担者 |
川原村 敏幸 高知工科大学, システム工学群, 教授 (00512021)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
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| キーワード | フォトルミネッセンス / 酸化物半導体 / ナノ構造 / 欠陥 / 水素ガス / core-shell structures / large surface area / optical sensor / photoluminescence / gas sensor / ethanol / thermal stability / nanorods / oxygen vancancy / ZnO / TiO2 / reducing gas / sensor / oxygen vacancies / 電子デバイス・機 / 構造・機能材料 / ナノ材料 / 光物性 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，酸化亜鉛ナノ構造を用いたフォトルミネッセンス型水素ガスセンサを開発した。ナノ構造中の欠陥を制御できる酸化亜鉛ナノ構造を開発するために，新しい還元アニール技術を導入した。また、大面積化のために、ミストCVDコーティング技術を開発した。さらに、ガスセンサーの化学安定性を向上させるために，コアシェル型のTiO2/ZnOハイブリッド構造体を作製した。メカニズム解析の結果、ガスセンサーの選択性は欠陥種に、感度はナノ構造中の欠陥の量に関係することが明らかになった。実証されたガスセンサーは、水素ガスに対して良好な反応を示し、大気中での回復性も確認された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ZnO関連のナノ構造を用いたフォトルミネッセンスガスセンサーは，H2，CO，NH3などの有毒ガス，危険ガス，可燃性ガスの検出に大きな可能性を示している。今回開発したフォトルミネッセンス型ZnOナノ構造ガスセンサーは、可視領域の色の変化と強度が可視化されている。その検出方法が可視化、非接触式であることから、次世代のガスセンサーのために、低コスト、容易な製造、可視性を備えた検出技術の向上が期待されるだろう。
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