酸化グラフェンへのＶＵＶアシスト化学ドーピングによる発光機能発現の研究

真空紫外辅助化学掺杂氧化石墨烯发光功能表达研究

• 批准号: 16J10757
• 负责人: 屠 宇迪
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10757/
• 关键词: 酸化グラフェン; グラフェン; 電流計測原子間力顕微鏡; 真空紫外光; オプトエレクトロニクス; 光検出器; フォトルミネッセンス; 発光トランジスタ; エレクトロルミネッセンス

本申請課題では，これまでに培った酸化グラフェン（GO）の真空紫外（VUV）光還元技術を踏まえて，GOの化学・光化学修飾により，GOの光電気特性を研究するとともに，GOの構造や電気伝導などに関する学術基盤に寄与することを目的とする．VUV光を基盤とするGOの微細加工・電子物性制御・機能化技術の開発およびデバイスへの応用と展開する．本年度は以下の2つの研究を遂行した．（1）光電気化学や光触媒反応において有望な基板材料であるシリコンは，酸化環境で容易に表面酸化膜が形成し，絶縁となる．この酸化を防止するために，GOを水素終端化シリコン（H-Si）基板表面に担持した．さらに，VUV光またはUV光を照射することでGOを還元した．XPS元素分析によりGOの光還元メカニズムを解明した．さらに，電流計測原子間力顕微鏡（CAFM）によりGO還元体（rGO）の被覆したH-Si領域が導電性を持つことを確認し，rGOの酸化防止効果を証明した．（2）グラフェン光検出デバイスは高速応答特性及び広い応答範囲を有するため，相関研究が盛んでいる．当研究では，グラフェンの代わりにrGOと金ナノ粒子（AuNPs）の複合体をチャネル材料として用い，AuNPsの局所表面プラズモン共鳴により，可視光領域での高いネガティヴ光応答性を有する光検出デバイスを開発した．以上の研究は論文２報投稿した．加えて，CAFMによるGO・rGOの電気特性評価についても論文１報投稿した．

the object of that present application is to study the photoelectrochemical property of GO by means of vacuum ultraviolet (VUV) photoreduction technology and chemical and photochemical modification of GO The development of GO micromachining, electronic property control and functionalization technology is based on VUV light. This year, the following two research projects were carried out. (1) Photoelectrochemical and photocatalytic reactions are expected to be carried out in substrate materials, acidified environments, and surface acidified films are easy to form. The surface of H-Si substrate is supported on the surface of H-Si substrate. UV light irradiation, XPS elemental analysis, UV light irradiation, XPS elemental analysis, XPS elemental analysis. In addition, the current measurement atomic force microscope (CAFM) is used to verify the conductivity of the coating of the GO element (rGO) and the acidification prevention effect of rGO. (2) High speed response characteristics and high speed response range of optical sensors have been studied. When studying the complex of gold particles (AuNPs) and gold particles (RGO) in the field of visible light, the resonance of the surface of AuNPs is very high, and the optical response is very high. The above research papers were submitted to 2 newspapers. Add to this, CAFM, GO·rGO and electrical characteristics evaluation, paper 1, submission.

项目成果

酸化グラフェンの熱アシスト光還元

氧化石墨烯的热辅助光还原

• 发表时间: 2016
• 作者: Tu Yudi;Utsunomiya Toru;Ichii Takashi;Sugimura Hiroyuki;屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之
• 通讯作者: 屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之

High-resolution patterning of graphene oxide on Si substrate by vacuum-ultraviolet photoreduction

通过真空紫外光还原在硅衬底上形成氧化石墨烯的高分辨率图案

• 发表时间: 2017
• 作者: Yudi Tu;Toru Utsunomiya;Takashi Ichii;and Hiroyuki Sugimura;屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之;Yudi Tu，Toru Utsunomiya，Takashi Ichii，Hiroyuki Sugimura
• 通讯作者: Yudi Tu，Toru Utsunomiya，Takashi Ichii，Hiroyuki Sugimura

厚さ低減=還元? 酸化グラフェンの構造に関する新たな知見

厚度减薄=氧化石墨烯结构新认识？

• 发表时间: 2017
• 作者: Yudi Tu;Toru Utsunomiya;Takashi Ichii;and Hiroyuki Sugimura;屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之
• 通讯作者: 屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之

KMnO4/H+二次酸化による酸化グラフェンの蛍光増強

KMnO4/H+二次氧化增强氧化石墨烯的荧光

• 发表时间: 2016
• 作者: Tu Yudi;Utsunomiya Toru;Ichii Takashi;Sugimura Hiroyuki;屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之;Yudi Tu，Toru Utsunomiya，Takashi Ichii，Hiroyuki Sugimura;屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之
• 通讯作者: 屠宇迪，宇都宮徹，一井崇，杉村博之

Fabrication of reduced graphene oxide micro patterns by vacuum-ultraviolet irradiation: From chemical and structural evolution to improving patterning precision by light collimation

• DOI: 10.1016/j.carbon.2017.04.008
• 发表时间: 2017-08
• 期刊: Carbon
• 影响因子: 10.9
• 作者: Y. Tu;H. Nakamoto;T. Ichii;T. Utsunomiya;O. P. Khatri;H. Sugimura