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有機系エレクトロニクスが拓く次世代エネルギー材料・デバイス  および 環境センシングデバイスの研究開発と応用を目指す  信州大学 電気電子工学科 伊東研究室
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信州大学 伊東研では有機半導体や極薄の誘電体を軸にこれらを機能性酸化物やナノ電極材料を組み合わせて
 高性能でありながらも簡単に作れて(低コスト)環境に優しい次世代エレクトロニクスデバイスの開発を行っています。

主なテーマ(研究の軸)は以下の3つになります

・光を使った次世代環境エネルギーデバイス:
 
有機系太陽電池や有機発光デバイス(有機EL)の開発と評価
  *有機太陽電池の要素技術開発と高性能化⇒太陽光及び照明を用いた環境発電(エネルギーハーベスト)
    *有機発光デバイスの高性能化/オール印刷を目指した評価・解析⇒ 次世代省エネデバイス(グリーンテクノロジー)
   
及び、デバイス製造時の省エネ化(低温技術とデバイス製造時間の短縮)


*有機系薄膜太陽電池の特徴
 薄くて軽量(材料使用料が少ないエコデバイスで携帯品や貼って使うのに向いている)
 製造エネルギーが非常に小さい(低温で比較的短時間に製造できる)のでエネルギー回収効率がきわめて高い
  ⇒ 「真のエネルギーハーベスト(環境発電)」が可能
 可視光に対して効率が高い(屋内用途、照明下での発電に最適)、カラフルで意匠性に優れる

*印刷積層型高分子有機ELの特徴
 高効率(LEDに匹敵)→ シート型の次世代照明へ
 薄くて軽量。 動作時だけでなく製造時の消費エネルギーが小さい(省エネの観点から環境エネルギーデバイスとして機能)
 様々な発色が可能で綺麗 → スマートフォンやタブレット端末の主役へ
 印刷技術で製造できるため、有機ELディスプレイ実用化の最後の課題であった低コスト化に貢献できる



・環境センシングデバイス
   * 身近な環境や健康を守る(モニタする)

 機能性高分子材料や、カーボンナノチューブ、金属ナノ粒子等の特徴を活かしたセンサ開発が可能
 優れた温度安定性や感度、応答速度を有する、湿度(水)や水素、酸素、アルコール、アセトンその他等の
 環境や健康をモニタする次世代環境センシングデバイスの実現を目指す



・高性能薄膜コンデンサやそれを用いた薄膜トランジスタ技術の開発と評価
   *縁の下の力持ちの電子部品を高性能化する次世代技術の開発

*薄膜コンデンサや薄膜電子デバイスの開発
 電気製品は抵抗、コンデンサ、インダクタ等の受動デバイスと、ダイオードやトランジスタ等の能動デバイスから構成されています
 抵抗はカーボンや樹脂及び酸化物等の導体から構成され、コンデンサは高分子絶縁材料や酸化物が主流です
 抵抗やコンデンサは地味にも見えますが、全ての電気機器に搭載される縁の下の力持ちで、日本の電子部品メーカの主力製品でもあります
 伊東研究室では、ナノカーボン系薄膜電極や、高分子薄膜や極薄の酸化物ナノ材料(ナノシート等)を組合わせた、
 「次世代薄膜コンデンサ」の開発と評価・応用も行っています
 次世代超薄膜コンデンサと有機半導体を組合わせることで薄膜トランジスタの物性解明や高性能化、新規応用も可能です。
 また、「ナノカーボンとナノメタル材料を融合した印刷電極」により、簡単にp型とn型トランジスタを作り分ける技術も開発しています。


  このように有機系薄膜太陽電池や塗布型の高効率有機EL素子は有機系環境エネルギーデバイスとして
  優れたポテンシャルを秘めており、研究室の主たる研究として位置付けています。

 有機系デバイスの特徴に「製造時間の短さ」が挙げられます。
慣れてくれば前日に構想を練り準備して、その翌日の朝作りはじめてその日のうちに結果が出るなんてことが十分可能です。
その分、じっくりと創意工夫したり、評価や解析を通じてじっくりと考える力を培ってほしいと思います。
 ( 比較例: Si 集積回路・・・ 設計、作製、評価まで数か月)





    信州大学 伊東研究室では、新規材料を用いた次世代有機系エレクトロニクスデバイスの作製・評価と応用に向けた研究を主に行っています
 



春を彩るあんずの花(4月の信州は桜だけでなく、リンゴや桃、あんずなど春を彩る花でいっぱいです)
(あんずの里/北信地域はあんずの生産No.1です)
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