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半導体ナノ結晶のpn接合による高度ガス認識界面の創出

研究課題

研究課題/領域番号 26288107
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 無機工業材料
研究機関熊本大学

研究代表者

木田 徹也  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 教授 (70363421)

研究分担者 キタイン アルマンド  熊本大学, グローバル教育カレッジ, 教授 (50504693)
石渡 洋一  佐賀大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (00373267)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2017年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2015年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードガスセンサ / ナノ結晶 / ナノロッド / 半導体 / 半導体ナノ結晶 / pn接合 / ナノ材料 / 先端機能デバイス / 量子ドット / モニタリング / ナノ粒子
研究成果の概要

ガスセンサの高感度化を目指して、n型およびp型半導体材料の形状制御による増感と、それらの組み合わせによるガスセンサの構築を検討した。代表的なn型材料であるSnO2のナノロッドを用いることで大幅なガス感度の向上を達成した。異方性の高い粒子によりガス感応膜のポアサイズが増大し、ガスの拡散性が向上したためである。また、ZnOナノロッドについても良好なガス応答性を示すことを確認した。p型については、ホットソープ法で合成したCu2OがPd担持により低温でも硫化水素を高感度に検知できることを明らかにした。ZnOナノロッド/Cu2Oナノ結晶のpn接合膜は良好なガス応答性を示した。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Ultrasensitive Detection of Volatile Organic Compounds by a Pore Tuning Approach Using Anisotropically Shaped SnO2 Nanocrystals2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kida, Koichi Suematsu, Kazuyoshi Hara, Kiyoshi Kanie, Atsushi Muramatsu
    • 雑誌名

      ACS Appl. Mater. Interfaces

      巻: 8 号: 51 ページ: 35485-35495

    • DOI

      10.1021/acsami.6b13006

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Influence of Processing Conditions on the Performance of Cu2ZnSnS4 Nanocrystal Solar Cells2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kida, Keisuke Horita, Satoshi Suehiro, Masayosh Yuasa, Armando T. Quitain, Tooru Tanaka, Katsuhiko Fujita, Yoichi Ishiwata, Kengo Shimanoe
    • 雑誌名

      ChemistrySelect

      巻: 1 号: 1 ページ: 86-92

    • DOI

      10.1002/slct.201500004

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 半導体ナノロッド/ナノ結晶pn接合膜の作製と光電効果特性2017

    • 著者名/発表者名
      木戸悠太,木田徹也
    • 学会等名
      化学関連支部合同九州大会, 福岡県小倉市
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] ZnOナノロッドを用いた半導体ナノ結晶pn接合膜の作製2017

    • 著者名/発表者名
      木戸 悠太,木田徹也
    • 学会等名
      第28回九州地区若手ケミカルエンジニアリング討論会,熊本県水俣市
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Cu2Oナノ結晶/ZnOナノロッド膜を用いたグルコースの光酸化2017

    • 著者名/発表者名
      上野和華子,木戸悠大,キタインアルマンド,佐々木満,木田徹也
    • 学会等名
      平成29年度セラミック協会九州支部秋季合同研究発表会, 北九州市
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Cu2O/ZnO colloidal nanocrystals for H2S sensing2017

    • 著者名/発表者名
      三上一輝,上野和華子,Quitain Armando,佐々木満,木田徹也
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Eco-materials Processing and Design
    • 発表場所
      Okinawa
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 水素検知における酸化タングステンナノ結晶への酸素欠陥導入効果2017

    • 著者名/発表者名
      松本 和也,橋新 剛,三上 一輝,木田 徹也,松田 元秀,久保田 弘
    • 学会等名
      電気化学会第84回大会
    • 発表場所
      首都大学東京
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SnO2ナノ結晶の合成とそのガスセンシング特性2016

    • 著者名/発表者名
      宮部恵太朗、キタインアルマンド、佐々木満、木田徹也
    • 学会等名
      第18回化学工学会学生発表会 福岡大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 半導体ナノ結晶を用いたpn接合膜の作製とその光電極への応用2016

    • 著者名/発表者名
      上野和華子、三上一輝、キタインアルマンド、佐々木満、木田徹也
    • 学会等名
      第18回化学工学会学生発表会 福岡大会
    • 発表場所
      福岡市
    • 年月日
      2016-03-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Synthesis of Cu2O/CuO colloidal nanocrystals for H2S sensing2016

    • 著者名/発表者名
      三上一輝,上野和華子,Quitain Armando,佐々木満,木田徹也
    • 学会等名
      The 29th International Symposium on Chemical Engineering
    • 発表場所
      Miyazaki
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fabrication of gas sensing films using p-type Cu2O/CuO semiconductor nanocrystals2016

    • 著者名/発表者名
      三上一輝,上野和華子,Quitain Armando,佐々木満,木田徹也
    • 学会等名
      The 11th International Student Conference on Advanced Science and Technology (ICAST)
    • 発表場所
      Kumamoto
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Strategies for Pore Size Control of Gas Sensing Films to Improve the Sensor Performance2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kida
    • 学会等名
      11th-Asian Conference on Chemical Sensor (ACCS2015)
    • 発表場所
      Penang, Malyasia
    • 年月日
      2015-11-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 酸化物ナノ結晶の精密合成とpn接合型ガスセンサの検討2015

    • 著者名/発表者名
      三上一輝、佐々木満、キタイン アルマンド、木田徹也
    • 学会等名
      第52回化学関連支部合同九州大会
    • 発表場所
      北九州市
    • 年月日
      2015-06-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ナノギャップAu対向電極を用いた水素の低温検知2015

    • 著者名/発表者名
      平嶋 佳祐、村川 裕一、山脇 陽樹、三上 一輝、橋新 剛、木田 徹也
    • 学会等名
      電気化学会第82回大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 年月日
      2015-03-15
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Gas Sensor Technology -Metal Oxide Nanomaterials for Gas Detection-2015

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kida, Kengo Shimanoe
    • 学会等名
      76th PIChE (Philippines Institute of Chemical Engineers) National Convention
    • 発表場所
      Puerto Princesa City, Palawan, Philippines
    • 年月日
      2015-02-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Oxide nanocrystal-based gas sensor2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuya Kida, Kengo Shimanoe
    • 学会等名
      ICSS (International Conference on Small Science) Workshop on Micro/Nano Fabrication
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2014-12-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effect of Water Vapor on Gas Sensing Properties for MEMS Type Sensor Using Pd-loaded SnO2 Nanoparticles2014

    • 著者名/発表者名
      Nan Ma、Koichi Suematsu、Masayoshi Yuasa、Tetsuya Kida、Kengo Shimanoe
    • 学会等名
      2014年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Sensing Behavior and Mechanism of Pd-loaded WO3 Sensors to Reducing Gases2014

    • 著者名/発表者名
      Zhongqiu Hua、Masayoshi Yuasa、Tetsuya Kida、Noboru Yamazoe、 Kengo Shimanoe
    • 学会等名
      2014年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 半導体ガスセンサの医療分野への応用2014

    • 著者名/発表者名
      島ノ江憲剛、末松昴一、湯浅雅賀、木田徹也
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第7回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Reducing gas sensing mechanism of Pd-loaded WO3 gas sensors2014

    • 著者名/発表者名
      Zhongqiu Hua, Masayoshi Yuasa, Tetsuya Kida, Noboru Yamazoe, Kengo Shimanoe
    • 学会等名
      日本セラミックス協会第7回秋季シンポジウム
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [産業財産権] 新規な酸化第2スズ材料、及びその合成方法とガスセンサ材料2014

    • 発明者名
      村松淳司、蟹江澄志、木田徹也、末松昴一、島ノ江憲剛
    • 権利者名
      村松淳司、蟹江澄志、木田徹也、末松昴一、島ノ江憲剛
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2014-07-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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