徳島大学の研究特集

1702003 グラフェニクスのための高感度センサ・テラヘルツ光発光素子の開発(医工連携クラスター)(永瀬雅夫)

研究課題名 1702003 グラフェニクスのための高感度センサ・テラヘルツ光発光素子の開発(医工連携クラスター)(永瀬雅夫)
カテゴリー 全てのクラスター、研究クラスター一覧、重点クラスター、工学、電気電子、光応用
クラスター長 永瀬 雅夫
所属する研究者氏名 大野 恭秀 (大学院社会産業理工学研究部・准教授・半導体工学)
安澤 幹人 (大学院社会産業理工学研究部・教授・電気化学)
安井 武史 (大学院社会産業理工学研究部・教授・テラヘルツ計測、生体光計測)
北田 貴弘 (フロンティア研究センター・特任教授・半導体量子工学)
南 康夫(フロンティア研究センター・特任准教授・光物性)
長宗 秀明(大学院社会産業理工学研究部・教授・微生物学)
研究概要

グラフェンは大きな比表面積を有し、既知材料中では最高の移動度を持つことから、非常に高い電荷感度が期待され、次世代センサ材料として有望視されている。また、ディラックコーンと呼ばれる特異なバンド構造からテラヘルツ光発光素子としての期待も高い。しかしながら一般的には化学気相堆積法で合成されることが多いため結晶性が悪く、結果欠陥や転位による影響を無視できなくなり、デバイス応用時に再現性が問題となるため実用化への大きな壁となっている。本研究では本学が技術を有する、SiC基板上の単結晶大面積グラフェン合成を中核技術として高感度センサ、テラヘルツ光発光素子の開発を行う。この手法ではエピタキシャルに成長させたグラフェン膜を用いるために、欠陥や転位による影響を少なくしてグラフェン本来の特性を得ることができる。グラフェン本来の特性を評価することで、再現性の大幅な改善を期待でき、実用化への突破口を開く。特に、この大面積を有する単結晶エピタキシャルグラフェンを合成する技術はいまだほとんど存在せず本学独自の技術であり、今後グラフェンを中心とした工業技術(グラフェニクス)において本学が中心的役割を果たすためにも重要な研究テーマとなる。具体的にはグラフェン表面への認識分子の修飾技術を用いて様々なターゲットを検出するデバイスと、エピタキシャルグラフェン同士を接合させたデバイスを用いてテラヘルツ光発光素子を開発する。

研究概要図

1702003 punch1
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1702003 punch2
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研究者の役割分担 永瀬 雅夫 (研究の統括)
大野 恭秀 (デバイス作製・評価)
安澤 幹人 (修飾分子材料開発)
安井 武史 (テラヘルツ光発光素子開発)
北田 貴弘、南康夫 (テラヘルツ光測定)
長宗 秀明(プローブ用生体分子材料開発)
研究期間 2017/4/1 - 2020/3/31