還元酸化グラフェン上でのホモエピタキシャル成長による高結晶・高移動度グラフェン薄膜の実現

次世代電子デバイス応用に向けた新たな結晶化機構を発見

2026年08月21日

学校法人 東洋大学
国立大学法人 岡山大学

発表のポイント

rGO表面にグラフェンアイランドが結晶成長することを明らかにしました。
rGO表面におけるグラフェンアイランドの結晶成長は、螺旋成長と層状成長の2つの成長モードが存在することを明らかにしました。
グラフェンアイランドの結晶成長により、rGO薄膜に365cm2/V·sのHall移動度を実現しました。
結晶成長したグラフェンの層は、テンプレートであるrGOの表面より高い結晶性・電気伝導特性を有することを示唆する結果が得られました。

　東洋大学理工学部電気電子情報工学科根岸良太教授、岡山大学学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎化学研究所）仁科勇太教授らの研究グループは、結晶成長技術によって還元型酸化グラフェン(rGO)をテンプレートとした薄膜の高結晶化・高移動度化を実現しました。安価かつ大量合成可能な酸化グラフェン(GO)を還元することで合成されるrGOは、高いスケーラビリティを有しており、透明導電膜、センサー、エネルギーデバイスなど幅広い応用が期待されています。一方で、還元後のrGO内に残存する酸素官能基や欠陥構造が電気伝導特性を低下させることが課題でした。本研究では、GO薄膜をエタノール雰囲気中で加熱還元を行うことで、rGO表面にグラフェンアイランドを結晶成長させ、薄膜全体の結晶性と電気特性を大幅に改善することに成功しました。本研究の成果により、グラフェンの結晶成長技術を用いた様々な次世代電子デバイスの実現を後押しすることが期待されます。本研究成果は、2026 年 5 月 30 日付にて国際学術誌「Scientific Reports（Nature Portfolio）」にて公開されました。

論文情報

論文タイトル：「Enhanced Crystallinity and Electrical Properties through Homoepitaxial Growth on Reduced Graphene Oxide Templates」
著者名：S. Kanda1, T. Yamashita1, S. Kurosu2, F. Sakamoto2, T. Hanajiri1,2, Y. Nishina3 & R. Negishi1, 2
所属：１東洋大学 大学院理工学研究科、２東洋大学 バイオ・ナノエレクトロニクス研究センター、3 岡山大学 異分野基礎科学研究所
掲載誌：Scientific Reports
出版社名：Nature Portfolio
DOI：10.1038/S41598-026-54930-1

研究資金

本研究の一部は JSPS 科研費(22K04865)、東洋大学井上円了記念研究助成、Bio-Nano Electronics Research Centre の援助を受けて実施しました。

＜詳しい研究内容について＞
還元酸化グラフェン上でのホモエピタキシャル成長による高結晶・高移動度グラフェン薄膜の実現（次世代電子デバイス応用に向けた新たな結晶化機構を発見）


＜お問い合わせ＞
＜研究に関するお問い合わせ＞
東洋大学 理工学部電気電子情報工学科
教授 根岸 良太（ねぎし りょうた）
TEL:03-3945-7571

岡山大学 学術研究院先鋭研究領域（異分野基礎科学研究所）
教授（卓越教授） 仁科 勇太（にしな ゆうた）
TEL:086-251-7292

＜広報に関するお問い合わせ＞
東洋大学 総務部広報課
TEL:03-3945-7571

岡山大学 総務部広報課
TEL:086-251-7292