| 研究課題/領域番号 |
19K21963
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分21:電気電子工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
生田 昂 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (80805929)
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| 研究分担者 |
正井 宏 東京大学, 大学院総合文化研究科, 助教 (70793149)
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| 研究期間 (年度) |
2019-06-28 – 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 |
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2020年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2019年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
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| キーワード | グラフェン / ポリマーネットワーク / LCST / 相転移 / ゲル / 電界変調素子 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ポリマーネットワーク材料の相転移現象とグラフェン電界効果トランジスタを融合した新奇センサデバイスを創成する。特に下限臨界相溶温度(LCST)型転移、体積相転移、ゾル・ゲル転移などの、ポリマーネットワーク特有の物理的・化学的な反応性を利用した転移現象に着目し、従来デバイスが検知できない微小量変化を相転移現象によって増幅し、高感度にターゲットを検出する新概念センサの開発を行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、グラフェン上でのポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、サイドゲート構造を有したグラフェン電界効果トランジスタにおいて、従来のゲート電圧変調型ではなく、ゲートキャパシタンス変調型のデバイスの開発を行った。そこにおいて、ポリマーネットワークの相転移現象を利用することにより、ゲートキャパシタンスを1000倍程度変調し、電界効果トランジスタの伝達特性の変調に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、ポリマーネットワークの相転移現象とグラフェン電界効果トランジスタを利用することにより、従来型の電界効果トランジスタの動作原理とは異なるゲートキャパシタンス変調型のデバイスの発案及び動作実証に成功した。本結果は、キャパシタンスの巨大変調を利用した超高感度センサ開発への応用のみならず、ポリマーネットワーク材料及びグラフェンセンサの応用展開における新機軸を提示するとともに、細分化された物理現象を素材ベースで融合する新複合領域として、新たな学理体系を築く研究成果となっている。
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