半導体多孔質構造を利用した機能的ナノ界面の高密度形成と高感度化学センシング技術

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21686028
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 佐藤 威友 北海道大学, 量子集積エレクトロニクス研究センター, 准教授 (50343009)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 半導体ナノ構造 / 多孔質構造 / 機能修飾 / 化学センサ / 電気化学

研究概要

ゲート検出部に多孔質構造を持つ新しいイオン感応性電界効果トランジスタ(ISFET)を提案し、その作製手法を確立するとともに素子の基本特性を明らかにした。電気化学的条件の制御により、基板垂直方向に直線的な孔の形成に成功した。また、構造表面に形成される形状の不規則的な乱れ層を完全に除去することにより、金属微粒子や有機分子による孔壁表面の機能化に成功した。さらに、試作した多孔質ゲート型ISFETはプレーナ型素子と比べて電流変化率が大きく、化学物質の高感度検出に有望であることを示した。

研究成果

• [雑誌論文] Large photocurrent-response observed at Pt/InP Schottky interface formed on anodic porous structure (2012)
  • 著者名/発表者名: R. Jinbo, T. Kudo, Z. Yatabe, T. Sato
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: vol. 520 ページ: 5710-5714
  • DOI: DOI:10.1016/j.tsf.2012.04.031
  • 査読あり
• [雑誌論文] Realization of an extremely low reflectance溶液pHとの関係(デバイスDSB)。surface based on InP porous nanostructuresfor application to photoelectrochemical solar cells (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, N. Yoshizawa, T. Hashizume
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: vol. 518 ページ: 4399-4402
  • DOI: DOI:10.1016/j.tsf.2010.02.029
  • 査読あり
• [雑誌論文] Low Reflectance Surface Observed on InP Porous Structures after Photoelectrochemical Etching (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, N. Yoshizawa, H. Okazaki, T.Hashizume
  • 雑誌名: ECS Transactions 巻: vol.25,no.42 ページ: 83-88
  • DOI: DOI:10.1149/1.3416205
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrochemical Functionalization of InP Porous Nanostructures with a GOD Membrane for Amperometric Glucose Sensors (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, A. Mizohata, T. Hashizume
  • 雑誌名: Journal of The Electrochemical Society 巻: vol. 157 ページ: H165-H169
  • DOI: DOI:10.1149/1.3264634
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fundamental Study of InP-Based Open-Gate Field Effect Transistors for Application to Liquid-Phase Chemical Sensors (2009)
  • 著者名/発表者名: N. Yoshizawa, T. Sato, T. Hashizume
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: vol. 48 ページ: 091102
  • DOI: DOI:10.1143/JJAP.48.091102
  • 査読あり
• [学会発表] High-sensitive ISFETs Based on Semiconductor Porous Nanostructures (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Sato
  • 学会等名: BIT's 3rd Annual World Congress of NanoMedicine-2012
  • 発表場所: 深センコンベンションセンター(中国)
  • 年月日: 20121101-1103
• [学会発表] Optical Absorption Properties of InP Porous Structures Formed by Electrochemical Process (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Kumazaki, T. Kudo, Z. Yatabe, T.Sato
  • 学会等名: 2012International Conference on Solid StateDevices and Materials
  • 発表場所: 国立京都国際会館(京都府左京区)
  • 年月日: 20120925-0927
• [学会発表] Photo-electrical response of InP porous structures formed on pn substrates (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Kudo, T. Sato
  • 学会等名: 2011 International Symposium on Surface Science
  • 発表場所: タワーホール船橋(東京都江戸川区)
  • 年月日: 20111211-1215
• [学会発表] High-Sensitive ISFETs based on InP Porous Structures (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, N. Yoshizawa
  • 学会等名: The 61st Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry (ISE)
  • 発表場所: Acropolisコンベンションセンター(フランス)
  • 年月日: 20100926-1001
• [学会発表] Low Reflectance Surface Observed on InP Porous Structures after Photoelectrochemical Etching (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Sato, N. Yoshizawa, H. Okazaki and T.Hashizume
  • 学会等名: 216th Meeting of the Electrochemical Society (ECS)
  • 発表場所: Austria Center Viena(オーストリア)
  • 年月日: 20091004-1009
• [備考]
  • URL: http://hydrogen.rciqe.hokudai.ac.jp/~taketomo/ec/index.html
• [産業財産権] センサ及びセンサの製造方法 (2010)
  • 発明者名: 佐藤威友
  • 権利者名: 国立大学法人北海道大学
  • 産業財産権番号: 特許、特願 2010-094012、特開 2011-226800
  • 出願年月日: 2010-04-15