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2025年01月09日

産総研、水素発生用 二次元半導体開発

【カテゴリー】：ファインケミカル 【関連企業・団体】：産業技術総合研究所

クリーンエネルギーの柱として水素への期待が高く、効果的な製法が求められている。電気化学的に水から水素を発生する方法では、白金が高い触媒活性を示すことが知られているが、白金は希少金属で非常に高価という課題がある。半導体性の二次元物質であるMoS2は安価で、高い触媒活性を示すことが知られているが、その活性サイト（反応が起こる場所）に関しては議論があった。MoS2のナノシートは半導体材料としても優れており、微細化の限界に近付きつつあるシリコンデバイスに代わる次世代半導体として、近年大きな注目を集めている。 　九州大学大学院の吾郷浩樹主幹教授をはじめ、名古屋大学、東北大学、筑波大学、大阪大学、産業技術総合研究所などの研究グループは9日、化学蒸着法と呼ばれる方法により二次元半導体であるMoS2のナノリボンを基板上に高密度に成長させる方法を新たに開発し、ナノスケールの電気化学的な測定を通じて、ナノリボンの端が中心部の100倍近い触媒活性を示すことを見出したと発表した。さらに、このMoS2ナノリボンは半導体デバイスとしても優れた電気特性を示すことも明らかにしました。本研究成果は、クリーンエネルギーの開発に寄与するとともに、次世代半導体開発に大きく貢献すると期待される。同研究成果は1月9日、米国科学振興協会発行の学術誌 「Science Advances」にオンライン掲載された。 ＜用語の解説＞ ◆遷移金属ダイカルコゲナイド（TMD） モリブデンやタングステンなどの遷移金属と、硫黄やセレンなどのカルコゲン（第16族元素）から構成される、厚さが約1 nmの二次元物質。1～2 eVのバンドギャップをもつ半導体で、高い電子の移動度を示すことから、ポストシリコン材料として期待を集めている.

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