| 研究課題/領域番号 |
20K21135
|
|---|
| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
中区分28:ナノマイクロ科学およびその関連分野
|
|---|
| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
|---|
研究代表者 |
深田 直樹 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA主任研究者 (90302207)
|
|---|
| 研究分担者 |
J. Wipakorn 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主任研究員 (40748216)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 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)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
|
|---|
| キーワード | グラフェン / シリコン / ナノワイヤ / 太陽電池 |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
グラフェンは、高移動度、高強度等の優れた特性を示すことから次世代デバイスの材料として様々な分野で注目されている。しかしながら、3次元構造を有する異種基板上に自由自在に形成することはできず、形成制御に大きな制限がある。もしも、如何なる形状の基板上にも形成できれば、その応用は格段に拡大するといえる。本研究では、通常は2次元平面にしか形成できていない多層グラフェン膜を3次元ナノ構造表面上に自在に形成する新しい方法論を開発する点が学術的に重要で挑戦的な点である。本技術を確立できれば、炭素原子膜の応用の幅を格段に広げられる。本研究では、1つの応用例として新規太陽電池セル開発に応用する。
|
| 研究成果の概要 |
Siナノワイヤ上への多層グラフェン層の形成プロセスを確立した。Siナノワイヤ表面に酸化膜を形成後、成長触媒として働くNi薄膜をスパッタリング法によりコーティングした。メタンガスを利用したCVDプロセス後にNi薄膜を硝酸によるエッチングで取り除き、透過型顕微鏡およびラマン分光測定で評価した結果、Siナノワイヤ表面上への多層グラフェン層の3次元的形成を実証できた。更に本構造を利用した多層グラフェン/Siナノワイヤショットキー型新構造太陽電池セルを作製し、光電変換特性の発現にも成功した。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
グラフェンは、高移動度、高強度等の優れた特性を示すことから次世代デバイスの材料として注目されている。しかしながら、3次元構造を有する基板上に自由自在に形成することはできず、形成制御に大きな制限がある。如何なる形状の基板上にも形成できれば、その応用は格段に拡大するといえる。本研究では、グラフェン層を3次元ナノ構造表面上に自在に形成する手法を開発できており学術的に重要といえる。本技術を利用、応用できれば、炭素原子膜の応用の幅を広げ、太陽電池、トランジスタ等の様々なデバイスの高性能化、軽量化、フレキシブル化、透明化等の新たな機能発現を可能にする新技術に繋がるといえ、産業的にも重要な研究といえる。
|
