| 研究課題/領域番号 |
20KK0318
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| 研究種目 |
国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(A))
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分36010:無機物質および無機材料化学関連
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| 研究機関 | 富山県立大学 (2023)
一般財団法人電力中央研究所 (2020-2022) |
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研究代表者 |
清水 直 富山県立大学, 工学部, 准教授 (60595932)
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| 研究期間 (年度) |
2021 – 2023
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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 |
13,260千円 (直接経費: 10,200千円、間接経費: 3,060千円)
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| キーワード | 熱電効果 / ナノ材料 / ナノ結晶 / 電界効果 / 有機合成 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
近年、IoT社会におけるトリリオンセンサネットワーク用自立型電源として、環境から微小エネルギーを取り出すエナジーハーベスティングの重要性が認識され、その技術開拓が社会的な課題となっている。その技術の一つとして「物質中の温度勾配を電圧に変換する古典的な物理現象」である熱電効果による発電が改めて注目を集めている。特に低次元構造を有するナノ材料は優れた熱電特性を示すことが期待され、基礎・応用の両面から世界中で研究が進められている。本国際共同研究では、応募者の「イオン液体を用いたキャリア数制御技術」と海外共同研究者の「有機合成技術」を組み合わせることで、低次元ナノ結晶の熱電現象を開拓する。
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| 研究成果の概要 |
本課題では、日本‐ドイツ間の国際共同研究として、ナノ結晶薄膜を用いた電界効果トランジスタの作製及び評価を行った。CdSeおよびCuZnInSeのナノ結晶を有機合成法により合成し、薄膜合成に適したリガンドを有するナノ結晶溶液を作製した。ナノ結晶溶液からスピンコート法により得られる厚さ100 nm以下の薄膜から電界効果トランジスタを作製したところ、n型（CdSe）およびp型（CuZnInSe）動作を示すトランジスタの作製に成功した。また、本研究から、日本‐ドイツ間での国際研究ネットワークと本研究成果に基づく今後の国際共同研究の基盤を構築できたため、本共同研究を一層に進展させてゆきたい。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
近年、環境（熱・光・振動）から微小エネルギーを取り出すエナジーハーベスティング技術の開発が重要な課題の一つとなっており、「物質中の温度勾配を電圧に変換する古典的な物理現象」である熱電効果による発電が、有力なエネルギー源の一つとして改めて注目を集めている。本研究のような基盤的な材料研究の継続が、優れた熱電特性を示す材料の開発に繋がると考えられる。
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