酸化グラフェンの光デバイス応用に向けた電界発光の実現と光機能探索

2016 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 15J07423
• 研究機関: 名古屋大学
• 研究代表者: 小澤 大知 名古屋大学, 工学研究科, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2015-04-24 – 2018-03-31
• キーワード: 原子層 / 電界発光 / 電気二重層トランジスタ

研究実績の概要

本研究の目的は、原子層材料における光デバイス応用に向けた電界発光の実現と新奇光機能の探索である。電界発光を実現するためには、発光層である酸化グラフェンに電子と正孔を注入し、それらを再結合させることが必要となる。そこで今年度は電界発光の前段階として、原子層にp-n接合を形成すること、及び、p-n接合における光検出を目指した。
電解質を用いた電気二重層トランジスタを作製し、原子層にキャリアを蓄積することでp-n接合を形成し、そこで光検出できることを示した。本成果は、酸化グラフェン中でもp-n接合を形成し電界発光へと応用するための足がかりとなる。また異なる原子層を重ねて原子層ヘテロ構造を作製することで、これまで報告されてきた層間の電荷移動だけでなく、エネルギー移動も起こり得ることを明らかにした。原子層間でのキャリアやエネルギー輸送の機構を明らかにすることで、デバイス構造の指針となり得る。

現在までの達成度 (段落)

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

研究成果

• [国際共同研究] Massachusetts Institute of Technology(米国)
  • 国名: 米国
  • 外国機関名: Massachusetts Institute of Technology
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] National University of Singapore(シンガポール)
  • 国名: シンガポール
  • 外国機関名: National University of Singapore
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] King Abdullah University Sci. & Tech.(サウジアラビア)
  • 国名: サウジアラビア
  • 外国機関名: King Abdullah University Sci. & Tech.
  • 他の機関数: 1
• [国際共同研究] Imperial College London(英国)
  • 国名: 英国
  • 外国機関名: Imperial College London
  • 他の機関数: 1
• [雑誌論文] A Study of Bilayer Phosphorene Stability under MoS2-Passivation (2017)
  • 著者名/発表者名: Youngwoo Son, Daichi Kozawa, Albert Tianxiang Liu, Volodymyr B. Koman, Qing Hua Wang, Michael S. Strano
  • 雑誌名: 2D Materials 巻: 印刷中 ページ: 印刷中
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evidence for Fast Interlayer Energy Transfer in MoSe2/WS2 Heterostructures (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kozawa, A. Carvalho, I. Verzhbitskiy, F. Giustiniano, Y. Miyauchi, S. Mouri, A.H.C. Neto, K. Matsuda, G. Eda
  • 雑誌名: Nano Letters 巻: 16 ページ: 4087-4093
  • DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00801
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Photodetection in p-n junctions formed by electrolyte-gated transistors of two- dimensional crystals (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kozawa, J. Pu, R. Shimizu, S. Kimura, M.-H. Chiu, K. Matsuki, Y. Wada, T. Sakanoue, Y. Iwasa, L.-J. Li, T. Takenobu
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 109 ページ: 201107
  • DOI: 10.1063/1.4967173
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Exciton-Plasmon Coupling and Electromagnetically Induced Transparency in Monolayer Semiconductors Hybridized with Ag Nanoparticles (2016)
  • 著者名/発表者名: W. Zhao, S. Wang, B. Liu, I. Verzhbitskiy, S. Li, F. Giustiniano, D. Kozawa, K.P. Loh, K. Matsuda, K. Okamoto, R.F. Oulton, G. Eda
  • 雑誌名: Advanced Materials 巻: 28 ページ: 2709-2715
  • DOI: 10.1002/adma.201504478
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Effects of electrolyte gating on photoluminescence spectra of large-area WSe2 monolayer films (2016)
  • 著者名/発表者名: K. Matsuki, J. Pu, D. Kozawa, K. Matsuda, L.J. Li, T. Takenobu
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 55 ページ: 06GB02
  • DOI: 10.7567/jjap.55.06gb02
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [学会発表] Observation of Switchable Photoresponse of a Monolayer WSe2-MoS2 Lateral Heterostructure Via Photocurrent Spectral Atomic Force Microscopic Imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kozawa, Y. Son, M-Y Li, C-C Cheng, K-H Wei, P. Liu, Q.H. Wang, L-J Li, M.S. Strano
  • 学会等名: MRS Fall 2016
  • 発表場所: Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
  • 年月日: 2016-11-30
  • 国際学会
• [学会発表] MoS2-Passivated Bilayer Phosphorene Phototransistors (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kozawa, Y. Son, A.T. Liu, V. Koman, Q.H. Wang, M.S. Strano
  • 学会等名: MRS Fall 2016
  • 発表場所: Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
  • 年月日: 2016-11-28
  • 国際学会
• [学会発表] MoS2-Passivated Bilayer Phosphorene Phototransistors (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kozawa, Y. Son, A.T. Liu, V. Koman, Q.H. Wang, M.S. Strano
  • 学会等名: 2016 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Hilton San Francisco Union Square, San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of Switchable Photoresponse of a Monolayer WSe2-MoS2 Lateral Heterostructure Via Photocurrent Spectral Atomic Force Microscopic Imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kozawa, Y. Son, M-Y Li, C-C Cheng, K-H Wei, P. Liu, Q.H. Wang, L-J Li, M.S. Strano
  • 学会等名: 2016 AIChE Annual Meeting
  • 発表場所: Hilton San Francisco Union Square, San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 2016-11-14
  • 国際学会
• [学会発表] Observation of switchable photoresponse of a monolayer WSe2-MoS2 lateral heterostructure via photocurrent spectral atomic force microscopic imaging (2016)
  • 著者名/発表者名: D. Kozawa, Y. Son, M-Y Li, C-C Cheng, K-H Wei, P. Liu, Q.H. Wang, L-J Li, M.S. Strano
  • 学会等名: ACS National Meeting
  • 発表場所: Pennsylvania Convention Center, Philadelphia, PA, USA
  • 年月日: 2016-08-24
  • 国際学会
• [備考] 小澤大知
  • URL: http://daichikozawa-jp.blogspot.com/
• [備考] Daichi Kozawa
  • URL: http://daichikozawa.blogspot.com/