ケムネット東京　科学大、超高感度ナノワイヤガスセンサを開発　

2024年11月06日

科学大、超高感度ナノワイヤガスセンサを開発

【カテゴリー】：ファインケミカル
【関連企業・団体】：東京工業大学

　東京科学大学総合研究院の真島豊教授らの研究グループは5日、酸化銅ガスセンサのナノ構造に注目し、空隙を含むナノワイヤナノギャップガスセンサとすることで、従来のガスセンサと比較して、1桁低濃度の水素を検出可能な水素ガスセンサを開発することに成功したと発表した。

　水素ガスセンサは、エネルギー・環境をはじめ、医療・健康・安全などさまざまな分野で利用されているが、リチウムイオンバッテリーの長寿命化、水素社会の実現、生活の質（QOL）の向上などに貢献するには、さらなる高感度化・高機能化が不可欠となる。

　研究グループは今回、金属酸化物半導体型酸化銅ガスセンサにおいて、電子線リソグラフィ（EBL）を用いてナノギャップ電極間に銅ナノワイヤを作製した。その後、2段階の加熱処理を用いて銅を酸化させ、酸化銅ナノワイヤに空隙を形成することで、ナノ微細構造とガスセンサ応答の関係を検討した。その結果、5ppb（10億分の1の割合で表す単位）という超低濃度の水素ガスに応答することが分かった。同研究で開発した空隙を含む酸化銅ナノワイヤナノギャップガスセンサは、従来センサと比較して、1桁低濃度の水素検出が可能となる。

　今後、検出したいガスに応じて最適なガス検出材料を選択し、ナノギャップガスセンサを構築することで、多様なガスに対するガスセンサでも高速化・高機能化することが可能となるため、産業用途への幅広い応用が期待できる。

　今回成果は、ガスセンサ分野の学術誌「Advanced Functional Materials」のオンライン版（11月5日）に掲載された。