京都大学エネルギー理工学研究所教授の坂口浩司氏、助教の中江隆博氏らの研究グループは、炭素と水素から成る次世代半導体として期待される、1ナノメートル以下の幅を持つ極細ナノ炭素細線（グラフェンナノリボン）を従来に比べ飛躍的な高効率で合成する手法を開発した。

GNR（アームチェアエッジ型）とは、炭素原子の二次元シートであるグラフェンをリボン状に切り出した細線状のナノ物質。二次元シート状のグラフェンは金属的性質を示すため応用が限定されるが、GNRは細線幅、炭素の六角形格子の構造を制御することにより、望みの特性を持つ半導体となることが理論的に分かっており、現在主流のシリコンに代わる次世代半導体材料として太陽電池や電子素子への応用が期待されている。

従来のGNR合成法では、超高真空（10^-10Torr）環境が必要であり、かつ反応中間体であるラジカルを低密度でしか発生できないため合成収率が非常に低く、また幅を制御した細線を作るのが困難であることが問題だった。

今回開発した「ラジカル重合型－化学気相成長法」は、2ゾーン独立加熱を用いることで、原料分子から非常に高密度にラジカル中間体を発生させて金属基板に吹きかけることにより、低真空（1Torr）にもかかわらず、従来法の10倍の高効率でさまざまな線幅を持つ極細GNRの合成に成功した。この極細GNRのフィルムは、従来の有機太陽太陽電池に用いられる共役系高分子（ポリ3－ヘキシルチオフェン）の3倍の光電導性を示し、高効率太陽電池材料としての応用が期待される。

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