| 研究課題/領域番号 |
20K04620
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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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| 審査区分 |
小区分21060:電子デバイスおよび電子機器関連
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| 研究機関 | 広島大学 |
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研究代表者 |
雨宮 嘉照 広島大学, ナノデバイス研究所, 特任助教 (20448260)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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| キーワード | 接合技術 / 光バイオテクノロジー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
微小サイズ発光ダイオード(LED)および受光素子を、異種基板上に常温大気圧下にて接合する技術を確立し、光バイオテクノロジー分野への応用を試みる。LEDとしては窒化ガリウム(GaN)-LEDを用いて、フレキシブル基板上や光導波路などを集積化させた光回路基板上に接合し、蛍光標識による抗原抗体反応のセンシング応用を検証する。高性能化や高機能化のために、LEDの微細化やGaN以外のLED層への接合技術の適用可能性も検討し、適用可能である場合にはそれぞれのLEDの用途に適したバイオテクノロジー応用についても実証する。
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| 研究成果の概要 |
微細Light Emitting Diode (LED)と受光素子を混載させた光回路チップの実現を目標として、10-20マイクロメートルサイズのLEDおよび受光素子を石英基板上などに、常温かつ大気圧下で接合する技術を検討した。LED素子としては窒化ガリウム-LED層を用いて、LED素子を形成し石英基板上やレジスト上に接合した。受光素子としてはSilicon-on-insulator基板を用いて、素子形状を形成後に石英基板上に接合し、接合後にpn接合ダイオード受光素子を作製した。光バイオテクノロジー応用としては、接合したLED素子を用いて蛍光標識化されたタンパク質の蛍光観察を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
微細LEDと受光素子を同一チップに混載できる可能性を示すことができ、バイオセンシングやバイオモニタリングと微細化LEDの能動的な作用を同時・逐次的に行えるチップ・小型機器の実現への一歩につながると考えられる。さらにフレキシブルなディスプレイへの応用だけでなく、ウェアラブルデバイス分野へも応用可能だと考えられ、LEDを能動的に使用するような深紫外殺菌、光免疫療法、バイオジェネティクス、神経系インプラントなどについても、携帯可能なくらいの機器の小型化やウェアラブル化等の実現に波及するのではないかと期待される。
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