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2019 年度 実績報告書

グラフェン・ZnOナノロッド融合体を用いたフレキシブルフォースセンサー

研究課題

研究課題/領域番号 17K05103
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

市川 洋  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10314072)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワードグラフェン / ナノロッド / ZnO / センサー
研究実績の概要

本研究では、グラフェン/ZnOナノロッド/グラフェンのサンドイッチ構造から成るフレキシブルで高感度なフォースセンサー創成を目論見、研究を行ってきた。前年度までに、グラフェン成長のCVD条件、グラフェン上へのZnOナノロッド成長の条件を確認し、本年度は、グラフェンのサイズ・結晶性の均一化等の条件を確立し、上記サンドイッチ構造の完成を目指して研究を行い、以下の様な成果が得られた。

(1)CVD実験条件を再確認した結果、グラフェンの均一性は、基体となる銅箔状や、基板に堆積した薄膜状の銅(Cu)そのものの均一性に依存することがわかった。石英管を使って行うCVD実験において、基体を下流側が閉じた石英管に基体を入れて二重構造の環境でプロセスを行うことで、均一性が向上することがわかった。
(2)グラフェン上に成長したZnOナノロッドの長さ、配向性の均一化は、完全に解決はできなかった。従って、上記サンドイッチ構造を構成したとき、測定箇所による電気特性(ZnOナノロッドの測定抵抗値)データのバラツキも大きく、再現性も悪かった。これは、後付けのグラフェンとZnO-NRの接合が不完全であることが原因と考えられる。そこで、水に分散した導電性高分子PEDOT:PSSを接着剤としてグラフェンに塗布し、ZnO-NRを押しつけたところ、充分に接着できていることがわかった。V-I特性測定では、非線形性と若干の整流性が再現性良く確認できた。PEDOT:PSSはZnO-NR間に入り込み側面も覆っているものと考えられるが、半導体性のPEDOT:PSSとZnO-NRの接合特性がV-I特性に表れているものと考えられる。例えばエチレングリコールのドープなどによるPEDOT:PSSの導電性、粘性の制御を行うことで、フレキシブルセンサーの大きな助けになることが示唆された。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2020 2019

すべて 学会発表 (9件) (うち国際学会 8件)

  • [学会発表] Mist-CVD growth of ZnO films with different spraying configuration2020

    • 著者名/発表者名
      T. Yamada, K. Zengame, T. Hikosaka, S. Iwata, M. Honda and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      755th International Conferrence on Nanoscience, Nanotechnology and Advanced Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] ZnO nanostructure growth via liquid phase deposition (LPD)2020

    • 著者名/発表者名
      H. Oya, Sanusi, R. Deshmukh, M. Honda, Y. Horio and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      755th International Conferrence on Nanoscience, Nanotechnology and Advanced Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] UV plasmonc enhancement for TiO2 photocatalysis2020

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, K. Hizumi, Y. Saito and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      755th International Conferrence on Nanoscience, Nanotechnology and Advanced Materials
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient TiO2 photocatalysis with UV plasmonic nanostuructures2019

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, K. Hizumi, Y. Saito and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] UV plasmonic property of Al-Mg nanostructures2019

    • 著者名/発表者名
      K. Hizumi, M. Honda and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      SPIE Optics + Photonics 2019
    • 国際学会
  • [学会発表] マグネトロンスパッタにより作製した酸化チタン薄膜の結晶構造及び光学・電子物性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      デシュムク・ラフール,本田光裕,安部功二,後藤敬典,高柳真司,堀尾吉巳,市川 洋
    • 学会等名
      第80回 応用物理学会秋季学術講演会
  • [学会発表] UV Plasmonics for Photocatalysis2019

    • 著者名/発表者名
      M. Honda, K. Hizumi, Y. Saito and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Recent Progress of Energy and Environmental Photocatalysis
    • 国際学会
  • [学会発表] Cu-Doped ZnS Nanoparticles Produced by Laser Ablation in Liquid2019

    • 著者名/発表者名
      Q. Zhang, M. Honda and Y. Ichikawa
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Recent Progress of Energy and Environmental Photocatalysis
    • 国際学会
  • [学会発表] Anatase TiO2 Thin Film Photocatalyst Prepared by RF-magnetron Sputtering2019

    • 著者名/発表者名
      R. Deshmukh, M. Honda, T. Ochiai, Y. Ichikawa
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Recent Progress of Energy and Environmental Photocatalysis
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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