セルロースナノファイバーで半導体特性を発見高価なSiに代え安価な木材を使う電子素子の実現に期待（松木PJ）

CNF の原料である製紙用パルプは、カーボンニュートラル（注１）素材の地球再生のエース材料として期待されていますが、現時点での応用は機械的・化学的分野に限定されています。

東北大学未来科学技術共同研究センターの福原幹夫リサーチフェロー、同大学大学院工学研究科附属先端材料強度科学研究センターの橋田俊之教授らの研究グループは共同で、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ました。

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ました。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ました。

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ました。また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（注２）の実用化が期待されます。

本研究成果は、2022 年12月20日にSpringer Nature 発行の Scientific Reports 誌にオンライン掲載されました。

（注１）　カーボンニュートラル
2020年10月の日本政府による「2050年までに温室効果ガスの排出を全体としてゼロにする」内容の宣言。日本が目指す「カーボンニュートラル」は、CO2だけに限らず、メタン、N2O（一酸化二窒素）、フロンガスを含む「温室効果ガス」を対象にしています。

（注２）　ペーパーエレクトロニクス
主成分のセルロースが大量に含まれた紙本来の特性を利用したエレクトロニクス。