革新的半導体形成と表面改質が拓く、安心・安全で持続可能な未来社会
気体や固体の原料を加熱触媒体上で接触分解させることで、多様なラジカル（堆積前駆体）を高効率に生成する新手法の確立を目指しています。ベンゼン環構造を持つ低分子材料ペンタセンを原料とし、これを重合させることでグラフェンナノリボン（GNR）をはじめとする次世代半導体材料を創出し、低消費電力型半導体デバイスの開発へと展開します。また、水素ガスを原料とすることで得られる反応性の高い原子状水素を利用し、試料表面の改質・機能化を実現します。これらの新規半導体材料形成技術と革新的表面改質法の開発により、安心・安全で持続可能な社会の構築に貢献します。
超情報化社会における安心・安全で効率的な社会の実現には、高性能かつ低消費電力のコンピュータの開発が不可欠です。しかし、従来のSiを用いた半導体デバイスでは、その性能向上には限界があり、新材料の開発が欠かせません。特に、原子が2次元状に結合した構造をもつ2次元材料は、Siとは異なる独自の電子物性を示すことから、高性能・低消費電力コンピュータの実現を担う次世代材料として大きな期待を集めています。
六員環構造をもつベンゼンが5個直線状に連結したペンタセン（Pn）を重合させることで、従来の有機材料合成法とは全く異なる新規反応経路により、幅約1.2 nmのグラフェンナノリボン（GNR）の合成を目指しています。GNRはSiと同等のバンドギャップを有し、半導体材料としての高い応用可能性を示しています。一方、原子状水素を利用した表面改質に関しては、半導体・金属・高分子材料を対象に表面の機能化を進めるとともに、原子状水素との反応機構の解明を行っています。本研究で得られる知見は、水素エネルギーを基盤とする循環型社会の実現に大きく寄与することが期待されます。
本研究の成果は、将来的に以下のような展開につながると考えられます。
・高速かつ低消費電力を実現する次世代電子デバイスの開発
・新規有機合成手法を基盤とした機能性有機分子の創出
・水素社会の実現を支える要素技術の確立と応用展開
| 研究情報 | |
|---|---|
| ジャーナル | Journal of Photopolymer Science and Technology 36(4) 253-259 |
| タイトル | Surface Modification of Fluoropolymers by Atomic Hydrogen |
| 著者 | Akira Heya, Hideo Otsuka, Koji Sumitomo |
| 特許情報 | |
| 出願番号 | 特願2005-351599 |
| 出願日 | 2005/12/5 |
| 公知日 | 2007/6/21 |
| 発明の名称 | 機能性を付与するためのプラスチック表面処理法 |
| 出願人 | 兵庫県 |
| 発明者 | 部家彰・松尾直人 |
