| 研究課題/領域番号 |
20F20343
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 外国 |
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| 審査区分 |
小区分26020:無機材料および物性関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
齋藤 紀子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (20354417)
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| 研究分担者 |
KIM JAEHUN 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 外国人特別研究員
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| 研究期間 (年度) |
2020-11-13 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2022年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2021年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2020年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
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| キーワード | 硫化タングステン / ガスセンサ / カルコゲナイド / ナノシート |
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| 研究開始時の研究の概要 |
一酸化炭素（CO）センサは、有毒ガス警報器の他、呼気分析による呼吸器疾患の診断にも期待されており、微量（ppbレベル）のセンシングが求められている。本研究は、低消費電力な室温作動微量COガスセンサの開発を目的とし、2次元（シート型）カルコゲナイドを対象とし、コアシェル技術とイオン注入による表面機能化を応用したセンサ感度向上を図る。
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| 研究実績の概要 |
近年のIoTの進展に伴い、ガスセンサの携帯型スマートデバイス化が期待されており、小型化と低消費電力化が課題である。一酸化炭素（CO）センサは、有毒ガス警報器の他、呼気分析による呼吸器疾患の診断にも期待されており、微量（ppbレベル）のセンシングが求められている。
本研究は、室温作動微量COガスセンサの開発を目的とした。低温でのガスに対する吸着エネルギーが小さく、伝導帯の導電性電荷の変化が大きい、室温で高感度ガスセンサに応用できる可能性が高い材料として、2次元（シート型）カルコゲナイドを対象とした。センサ感度向上には、イオン注入による表面機能化を応用した。小型化・低消費電力化には、ヒータレスのセンサデバイス化のために、シート間接合による自己発熱を利用した。
イオン注入には、Ru3+, Sb5+を注入した。材料中の欠陥は、電気抵抗の強力な変調源として作用し、センサ感度を向上できる。イオン注入量に応じて、材料内で発生する電子や正孔の量を制御し、ガスセンサ特性の変化を調べた。また、センサ感度とガス選択性の向上のため、ナノ粒子付与を行った。光還元法の照射時間や照射強度を変えて析出を制御した。
また、表面活性化・機能化した試料の表面・界面とガス種との化学結合を、XPS、UPSによって調べた。
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| 現在までの達成度 (段落) |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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