東北大,セルロースナノファイバーに半導体特性発見

東北大学の研究グループは,セルロースナノファイバー(CNF)組織を制御したナノサイズのシート材に半導体特性が発現することを見出した(ニュースリリース)。

CNFは,セルロースを主成分とする植物繊維を,ナノメートルサイズまでほぐして微細化した素材。環境にやさしい天然物ながら,優れた強度を持つ,熱で膨張しにくい,吸水性が高いなど,さまざまな特長がある。

また植物を原料としているため,再生型資源として気軽に身近なものから手にいれることができる。CNFのようなバイオマス素材を利用した半導体を開発できれば,カーボンニュートラルかつ再生可能で安価な素材であることから,新たな産業創出が期待できる。

研究グループは,既存の蓄電体機能に関する成果から,絶縁体である紙・セルロースが,CNFのような微細構造体として組織化することにより,電荷分布や電子移動を発現できると予測した。そこで研究では,各種のCNFの電荷分布や電子移動を電圧制御により検討した。

その結果,CNF組織を制御したナノサイズのシート材の I(電流)-V(電圧)特性は,負電圧領域に顕著な現象を示すn型半導体特性を示した。また直流通電時の並列回路(低伝導帯)から,交流通電時の並列回路(高伝導帯)に変化する特性も示した。

このような特徴から,高価な高純度シリコン(Si)素材やレアメタルを用いた化合物半導体と異なり,低廉で無害のバイオ素材による半導体作製の可能性も出てきたとする。

研究グループは,日本に豊富に存在する森林資源を活用することで,植物由来の半導体によるペーパーエレクトロニクスの実用化が期待されるとしている。

キーワード:

関連記事

  • 【解説】AIで「シリコンサイクル」は変わるのか

    半導体市場はこれまで、需要増を受けた増産が供給過剰を招き、価格下落や設備投資の抑制につながる「シリコンサイクル」を繰り返してきた。ところが生成AIの急速な普及によって、この波の形が変わる可能性が出てきた(関連記事)。 A…

    2026.08.12
  • ニコン、新型アライメントステーションを発表 半導体露光工程を高度化

    ニコンは、半導体製造の露光プロセスにおいて高い精度と生産性を実現する新型アライメントステーション「Litho Booster 1000」を2027年1月に発売する(ニュースリリース)。同製品は、従来機種と比較して計測精度…

    2026.07.30
  • 半導体市場1兆ドル到達は4年前倒し SEAJが製造装置需要を上方修正

    日本半導体製造装置協会(SEAJ)は、2026年度から2028年度までの半導体・FPD製造装置の需要予測を発表した(ニュースリリース)。半導体製造装置の日本製装置販売高は、AIサーバー向け先端ロジックへの旺盛な投資や、広…

    2026.07.06
  • ギガフォトン,九州事務所にトレーニング用レーザー導入 半導体リソグラフィ用光源のサポート体制を強化

    ギガフォトンは、2026年6月に九州事務所内へトレーニング用レーザーを導入し、顧客サポート体制を強化すると発表した(ニュースリリース)。 近年、AI需要の拡大を背景に半導体産業の成長が続いており、今後も半導体関連投資の増…

    2026.05.29
  • 【解説】北海道発の光電融合パッケージ技術、半導体競争力強化の鍵となるか

    技術研究組合 最先端半導体技術センター(LSTC)が進める光電融合型パッケージ技術の研究開発は、日本の半導体戦略において重要な転換点を示している。ポスト5G時代におけるデータ通信量の爆発的増大と電力消費の課題に対し、電気…

    2026.05.05

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア