| 研究課題/領域番号 |
17K18976
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
材料工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
稲澤 晋 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30466776)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | シリコン / ナノワイヤー / ウィスカー / VLS成長 / ドーピング / 熱電変換 / 熱伝導率 / 反応器内のガス流れ |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、SiCl4とBCl3を原料としてホウ素ドーピングされたシリコンウィスカーを1stepで合成できることを実証した。シリコンナノワイヤーもウィスカーと同様のVLSメカニズムで生成するため、ホウ素ドーピングされたシリコンナノワイヤーの1step合成も可能であると考えられる。またシリコンナノワイヤーの集合体は、反応器内の渦流部分に選択的に生成することを見出した。加えて、非接触でのナノワイヤー膜の熱伝導率計測を可能にする測定系を構築した。手で扱えるナノ材料としてシリコンナノワイヤーの集合体を熱電変換材料に用いる技術基盤を構築できた。
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| 自由記述の分野 |
反応工学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
反応性が低くあまり利用されてこなかった四塩化ケイ素(SiCl4)を原料に用いても、電気を通すシリコン合成ができることを世界で初めて示した。これまで数多く報告されている金触媒以外にも亜鉛触媒でドーピングナノワイヤー/ウィスカーを合成可能であることを示せた。またナノワイヤーを効率的に合成する条件を明らかにできた。これにより、これまでサンプル量が少なく進まなかった研究が加速できる。不織布状シリコンナノワイヤー膜の熱伝導率測定の可能性も示せた。地球に豊富なケイ素を用いた材料で温度差から電気を取り出す熱電変換材料に展開するための基盤技術を整備できた。
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