グラフェンアシスト酸化物ガスセンサのセンシング機序と混合ガスセンサの創出

• 研究課題/領域番号: 21H01638
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分26030:複合材料および界面関連
• 研究機関: 京都工芸繊維大学 (2023); 大阪大学 (2021-2022)
• 研究代表者: 菅原 徹 京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (20622038)
• 研究分担者: 小野 尭生 大阪大学, 産業科学研究所, 助教 (00752875) ; 永村 直佳 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 先端材料解析研究拠点, 主任研究員 (40708799)
• 研究期間 (年度): 2021-04-01 – 2024-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2023年度)
• 配分額: 18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円); 2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2022年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2021年度: 13,910千円 (直接経費: 10,700千円、間接経費: 3,210千円)
• キーワード: 酸化物半導体 / グラフェン / ハイブリッドガスセンサ / ガスセンサ / 酸化物薄膜 / ナノ構造 / 有機金属分解法 / セラミックスコーティング / 電界効果トランジスタ

研究開始時の研究の概要

人体の健康状態を非侵襲かつ前処理なく検診する方法として呼気ガス分子のセンシング技術が注目されている。呼気には、100種類以上のガス分子が様々な濃度で混ざっており、人間の身長や体重、人種など個人の特徴や体調によって濃度比が異なる。
我々は、Grapheneと、特異的なガスセンシング特性を示す酸化モリブデン(MoOx)ナノロッドを組み合わせることで、高速応答ガスセンサを開発してきた。本研究では、このガスセンサの伝導機構やガス分子とMoOxナノロッドの表面反応を科学的に解明し、このメカニズムを利用した全く新しいGrapheneアシストFETアレイ型(混合ガス)センサを創出する。