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在还原氧化石墨烯上实现同质外延生长高结晶度、高迁移率石墨烯薄膜(发现面向下一代电子器件应用的新型结晶化机制)

August 21, 2026

学校法人东洋大学
学校法人冈山大学

◆发布要点

  • 阐明石墨烯岛可在rGO表面发生晶体生长。
  • 明确rGO表面石墨烯岛的晶体生长存在螺旋生长与层状生长两种生长模式。
  • 通过石墨烯岛晶体生长,使rGO薄膜获得365cm2/V·s的霍尔迁移率。
  • 实验结果表明:生长得到的石墨烯层,相比作为模板的rGO表面,具备更优异的结晶性与电学导电性能。

 东洋大学理工学部电气电子信息工学科根岸良太教授、冈山大学学术研究院前沿研究领域(异领域基础化学研究所)仁科勇太教授等组成的研究团队,利用晶体生长技术,实现了以还原氧化石墨烯(rGO)为模板的薄膜高结晶度化与高迁移率化。
还原氧化石墨烯(rGO)由氧化石墨烯(GO)还原制备,氧化石墨烯可低成本、大规模合成,因此rGO具备优异的可规模化制备特性,有望广泛应用于透明导电膜、传感器、能源器件等领域。但存在一大课题:还原处理后rGO内部残留的含氧官能基与缺陷结构,会造成导电性能劣化。
本研究将GO薄膜置于乙醇下进行加热还原,在rGO表面实现石墨烯岛的晶体生长,大幅提升薄膜整体结晶质量与电学性能。该研究成果有望推动基于石墨烯晶体生长技术的各类下一代电子器件的开发。
本研究成果已于2026年5月30日发表于国际期刊《Scientific Reports(Nature Portfolio)》。

■论文信息
论文题目:「Enhanced Crystallinity and Electrical Properties through Homoepitaxial Growth on Reduced Graphene Oxide Templates」
作者:S. Kanda1, T. Yamashita1, S. Kurosu2, F. Sakamoto2, T. Hanajiri1,2, Y. Nishina3 & R. Negishi1, 2
所属:1东洋大学 研究生院理工学研究科、2东洋大学 生物纳米电子学研究中心、3 冈山大学 异领域基础科学研究所
期刊:Scientific Reports
出版社:Nature Portfolio
DOI:10.1038/S41598-026-54930-1

■研究经费
本研究一部分获得JSPS 科研费(22K04865)、东洋大学井上円了纪念研究经费、Bio-Nano Electronics Research Centre 的支持而实施。

<详细研究内容>
在还原氧化石墨烯上实现同质外延生长高结晶度、高迁移率石墨烯薄膜(发现面向下一代电子器件应用的全新结晶机制)


<联系方式>
<关于研究>
东洋大学 理工学部电气电子信息工学科
教授 根岸 良太
TEL:03-3945-7571
冈山大学 学术研究院前沿研究领域(异领域基础科学研究所)
教授(卓越教授) 仁科 勇太
TEL:086-251-7292
<关于宣传>
东洋大学 总务部宣传课
TEL:03-3945-7571
冈山大学 总务部宣传课
TEL:086-251-7292

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