| 研究課題/領域番号 |
25871250
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 研究機関 | 株式会社豊田中央研究所 |
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研究代表者 |
大橋 雅卓 株式会社豊田中央研究所, 材料・プロセス2部無機材料研究室, 研究員 (10418436)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ナノシート / シリコン / 薄膜 / 導電性 / リチウム / メカノケミカル |
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| 研究概要 |
本申請では、シリコンの単原子層から成る2次元シート材料であるシリコンナノシート（Si-NS）を、既存のバルクシリコンに替わる新たなシリコンビルディングブロックと考え、溶液プロセスで利用可能な導電性ナノシートの創生を目的とする。特に、出発原料であるシリコン層状結晶化合物やSi-NSのシリコン骨格への電荷導入方法を開発し、半導体特性を示すSi-NSの創出につなげる。これらの材料を基軸に、溶媒への可溶化及び薄膜形成技術を確立し、Si-NSを利用したデバイスの実現を目指す。Si-NSへの電荷導入を目的に、リチウムとの複合化を行った。具体的にはSi-NSの積層体である層状ポリシラン（Si6H6）と金属リチウム（Li）とを混練することで複合化した。得られた複合体は均一な暗緑色粉体であり、Si6H6表面のSi-H部分がLiと反応し、Si-Li結合を形成していることが分かった。またリチウムとの複合化により、Si6H6のバンドギャップが大幅に減少し、電気伝導性が発現した。今後は詳細な電気伝導機構などの検証を進める。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
得られた研究結果を国際ジャーナル（査読付）に投稿中である。また学会発表も3件実施した。
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| 今後の研究の推進方策 |
上記の研究成果を元に、半導体特性（P or N型）を有するSi-NSの構築を目指す。これと並行してSi-NSの可溶化技術を確立する。
さらに可溶化した導電性SiNSのコロイド溶液を用いてSi-NSの積層/組織化を検討する。
1) ドーパント拡張や化学的手法による電荷導入によるSi-NSへの半導体特性の付与
2) 表面修飾や微細化によるSi-NSの可溶化
3) 可溶化Si-NSの積層/組織化による薄膜作製と導電特性評価技術の確立
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