モルフォロジーと機能を制御した新ナノ構造物質の創製

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本研究ではCdSなどの硫化物やセレン化物等のワイドギャップ半導体特性を示す新規な無機系ナノスケール構造物質を探索・創製し、その機能と構造を解明する。特に、組成とモルフォロジー制御による合成条件を見出し、無機系半導体のバンド幅を制御する合成方法を確立させるとともに、そのデバイス利用への基盤的な技術を開発することを研究目的とする。電界放射や紫外線センサーなどへの応用が期待されている硫化カドニウム(CdS)のナノワイヤーなどのモルフォロジーの制御による合成とその機能特性の評価を行った。CVD法を用いて1次元配向した単結晶CdSナノワイヤーの創製に成功し、優れた電界放射特性を示すことを明らかにした。さらに、ナノロッドやナノチップなどの異なるモルフォロジーを有するCdSを創製し、その微細構造と電界放射特性との関係を調べた。その結果、ナノチップ形状を持つCdSが特に優れた電界放射特性を示しことを見出した。また、熱分解法を用いて、In_2Se_3の単結晶ナノワイヤーを創製し、可視光領域で優れた光検出特性を持つことを明らかにした。これらの研究成果は7編のSCI国際ジャーナルに筆頭論文として発表され、その中でACS NanoはWebのハイライト論文の一つに、またAdvanced Materials、 Advanced Functional Materials、 Journal of Materials Chemistryなどの国際誌に5編がカバー表紙に選ばれなどの成果を挙げた。