2018 Fiscal Year Annual Research Report
Semiconductor gas sensor by introducing double receptors for ppb detection of bio-marker gases
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16H04219
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
島ノ江 憲剛 九州大学, 総合理工学研究院, 教授 (10274531)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西堀 麻衣子 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (20462848)
渡邉 賢 九州大学, 総合理工学研究院, 准教授 (90552480)
末松 昂一 九州大学, 総合理工学研究院, 助教 (90637555)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ガスセンサ / 金属酸化物半導体 / 超高感度 / レセプター / ダブル / バイオマーカー / ppt / MEMS |
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| Outline of Annual Research Achievements |
代表者は、半導体ガスセンサの材料設計指針として三つの重要な因子として、ガス検知の本質となるレセプター機能、感度増幅の本質となるトランスデューサ機能と利用効率の設計を提案し、それら因子を理論的かつ実験的に証明してきた。これらの因子は、半導体ガスセンサのほとんどの研究者に認められ、実際に研究に幅広く活用されている（国際会議のアブストラクト例にも使用された）。代表者は、さらにこれら三つの因子を融合した“レセプター担持クラスター粒子”の設計指針を提案し、実際にガス検知が難しいとされるトルエンについてppbレベルの検知に2014年に世界で初めて成功している。さらに、バイオマーカーなどの検知が医療の呼気分析の観点から重要視されていることから、さらなる高感度化に取り組み、レセプター担持クラスター粒子をマイクロデバイスであるMEMSチップと組み合わせたパルス加熱マイクロガスセンサを提案し、2018年8月にUltra-High-Sensitive（UHS）ガスセンサとしてpptレベルのトルエン検知に成功し、世界最高感度を更新した。本成果は、日本経済新聞や医療系ニュースなどで報道されるとともに、本研究論文のコンセプトは米国化学雑誌のAnalytical Chemistry (IF:6.042)のSuppl. coverに採択された。この研究成果のインパクトは大きく、2019年の国際会議SSI、ICAE、米国MRSにおいて基調講演および招待講演を受けるに至っている。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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