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単原子層薄膜を用いた無機有機超格子膜の開発

研究課題

研究課題/領域番号 18K04253
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21050:電気電子材料工学関連
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

阿澄 玲子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究部門長 (40356366)

研究分担者 橘 浩昭  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (10357428)
溝黒 登志子  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (90358101)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード単原子層薄膜 / ゲルマニウム / 無機-有機ハイブリッド / 層状化合物 / 無機有機ハイブリッド / 発光素子 / 単原子層膜 / ナノ炭素材料
研究成果の概要

本課題は、化学的な手法を用いてゲルマニウム層の間に「絶縁層」となる様々な有機基を導入することにより、高品質なゲルマニウム単原子層膜の積層膜を基板上に作製し、ゲルマニウム層を究極的に薄くすることに由来する物性を活かした電子デバイスの部材とすることを目標とした。溶液からの有機基導入の条件を最適化することにより、長さの異なるアルキル基を同一層間に導入できることを見出すなど、ゲルマニウム層の構造と光・電気特性を制御する一手段を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

人工的な超格子構造をもつ電子・光機能材料の簡便な作製方法を提案した。これは、材料の構造と光・電気特性との関係の解明に役立つばかりでなく、将来の低消費電力な電子デバイスや光デバイスの開発につながりうるもので、IoT社会の発展とエネルギー問題の解決の両立に貢献可能である。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Liquid exfoliation of ethyl-terminated layered germanane2019

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Hiroaki、Toda Naoya、Takada Noriyuki、Mizokuro Toshiko、Ando Atsushi、Azumi Reiko
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: SI ページ: SIIB21-SIIB21

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab1398

    • NAID

      210000156649

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly concentrated dispersion of methyl-terminated germanane by liquid exfoliation2019

    • 著者名/発表者名
      Tachibana Hiroaki、Toda Naoya、Takada Noriyuki、Azumi Reiko
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 58 号: 10 ページ: 105002-105002

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab3875

    • NAID

      210000156887

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Optical properties of alkyl-intercalated germanane2019

    • 著者名/発表者名
      H. Tachibana, T. Takada, R. Azumi
    • 学会等名
      15th European Conference on Molecular Electronics (ECME2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Physical property of organic-terminated germanane dispersions by liquid exfoliation2019

    • 著者名/発表者名
      H. Tachibana, N. Takada, R. Azumi
    • 学会等名
      33rd International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2019).
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 2次元ゲルマナンの光電物性2019

    • 著者名/発表者名
      橘 浩昭、戸田 直也、高田 徳幸、阿澄 玲子
    • 学会等名
      第68回高分子学会年次大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 層状ゲルマナンの光電物性2019

    • 著者名/発表者名
      橘 浩昭、高田 徳幸、安藤 淳、阿澄 玲子
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 阿澄 玲子、橘 浩昭2019

    • 著者名/発表者名
      アルキル基がインターカレートされた層状ゲルマナンの物性(Physical properties of alkyl-intercalated germanane)
    • 学会等名
      理研-産総研第5回量子技術イノベーションコア
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 層状ゲルマナンの電界発光素子2019

    • 著者名/発表者名
      橘浩昭、戸田直也、高田徳幸、安藤淳、阿澄玲子
    • 学会等名
      第66回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 液相剥離による層状ゲルマナン分散液の特性2019

    • 著者名/発表者名
      橘浩昭・戸田直也・高田徳幸・阿澄玲子
    • 学会等名
      日本化学会第99春季年会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Liquid Exfoliation of Alkyl-terminated Layered Germanane2018

    • 著者名/発表者名
      H. Tachibana, R. Azumi, N. Toda, T. Mizokuro, N. Takada, A. Ando
    • 学会等名
      International Conference on Emerging Advanced Nanomaterials(ICEAN2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [産業財産権] 発光分散液の製造方法および発光分散液から得られる薄層を含む電界発光素2018

    • 発明者名
      橘浩昭、阿澄玲子、溝黒登志子、安藤淳、則包恭央
    • 権利者名
      産業技術総合研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2018-166203
    • 出願年月日
      2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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