有機半導体によるUHF帯整流ダイオードの開発－GHz駆動を可能にする有機エレクトロニクスの新展開－〔東京大学, 物質・材料研究機構, 岡山大学, 科学技術振興機構〕

東京大学と物質・材料研究機構（NIMS）、岡山大学、科学技術振興機構（JST）の共同研究成果プレスリリースです

＜発表のポイント＞

• 印刷プロセスで製膜可能な有機半導体を用い、無線電力の整流を担うダイオードを実現。

• 錯体カチオン単分子層と電子を局所的に導入する新手法により、電極の仕事関数を1 eV以上劇的に変化させたことが鍵。

• 有機エレクトロニクス素子として初めて920 MHz（UHF帯）での実用的な動作を実証。

◆概 要

　東京大学、物質・材料研究機構（NIMS）、岡山大学、ジョージア工科大学、コロラド大学ボルダー校からなる国際共同研究グループは、有機半導体を用いた整流ダイオードにおいて、920 MHzの交流電力を直流電力に実用的な効率（約5%）で変換することに、世界で初めて成功しました。

　この周波数はUHF帯に分類され、IoT向けの無線通信への応用が期待されています。優れた整流ダイオードの実現には、錯体カチオン単分子層と電子を局所的に導入する新手法が鍵となりました。

　本研究は、インク状の材料から低コストな印刷プロセスによって作製できる有機エレクトロニクス素子が、GHz領域でも動作可能であることを示し、新たなパラダイムの開拓につながります。

　本研究成果は、国際科学雑誌「Science Advances」2025年9月19日版に掲載されました。

開発されたUHF帯で動作する高効率な有機ダイオード

◆論文情報
　雑誌名： Science Advances
　題　名： Polymeric microwave rectifiers enabled by monolayer-thick ionized donors
　著者名： Nobutaka Osakabe, Jeongeun Her, Takahiro Kaneta, Akiko Tajima, Elena Longhi, Kan Tang, Kazuhiro Fujimori, Stephen Barlow, Seth R. Marder, Shun Watanabe, Jun Takeya∗, Yu Yamashita*
　DOI: 10.1126/sciadv.adv9952
　URL: https://doi.org/10.1126/sciadv.adv9952

◆研究助成
　本研究の日本における取り組みは、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 CREST研究領域「未踏探索空間における革新的物質の開発（課題番号：JPMJCR21O3）」ならびに日本学術振興会（JSPS） 科学研究費助成事業（課題番号：22H02160、22H04959）の一環として行われました。

◆詳しい研究内容について
　有機半導体によるUHF帯整流ダイオードの開発－GHz駆動を可能にする有機エレクトロニクスの新展開－

　https://www.okayama-u.ac.jp/up_load_files/press_r7/press20250920-1.pdf

◆本件お問い合わせ先

＜研究内容については発表者にお問合せください＞
　東京大学大学院新領域創成科学研究科　教授　竹谷純一（たけや　じゅんいち）
　TEL：[phone]

　物質・材料研究機構（NIMS） 主任研究員　山下 侑（やました　ゆう）
　TEL：[phone]

　岡山大学 学術研究院 環境生命自然科学学域 　准教授　藤森和博（ふじもり　かずひろ）
　TEL：[phone]

＜広報に関する件＞
　東京大学大学院新領域創成科学研究科　広報室
　TEL：[phone]

　物質・材料研究機構　国際・広報部門　広報室
　TEL：[phone]

　岡山大学 総務部 広報課

　TEL：[phone]

　科学技術振興機構 広報課
　TEL：[phone]

　科学技術振興機構　戦略研究推進部　グリーンイノベーショングループ　安藤裕輔（あんどう　ゆうすけ）
　TEL：[phone]

＜岡山大学の産学官連携などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究・イノベーション共創機構 産学官連携本部
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1　岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：[phone]
　E-mail：sangaku◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://www.orsd.okayama-u.ac.jp/

＜岡山大学の研究機器共用（コアファシリティ）などに関するお問い合わせ先＞
　岡山大学研究機器の共用の体制・整備等の強化促進に関するタスクフォース（略称：チーム共用）
　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　TEL：[phone]
　FAX：[phone]
　E-mail：cfp◎okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい
　https://corefacility-potal.fsp.okayama-u.ac.jp/

＜岡山大学のスタートアップ・ベンチャーなどに関するお問い合わせ先＞

　岡山大学研究・イノベーション共創機構 スタートアップ・ベンチャー創出本部

　〒700-8530 岡山県岡山市北区津島中1-1-1 岡山大学津島キャンパス 本部棟1階
　E-mail：start-up1◎adm.okayama-u.ac.jp
　　　　　※ ◎を@に置き換えて下さい

　https://venture.okayama-u.ac.jp/

　岡山大学メディア「OTD」（アプリ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000011.000072793.html
　岡山大学メディア「OTD」（ウェブ）：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000000215.000072793.html

　岡山大学オリジナルグッズ Online Shop：https://okadaigoods.official.ec/
　岡山大学統合報告書2024：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000002801.000072793.html

　岡山大学SDGsホームページ：https://sdgs.okayama-u.ac.jp/
　岡山大学SDGs～地域社会の持続可能性を考える（YouTube）：https://youtu.be/Qdqjy4mw4ik
　岡山大学Image Movie (YouTube)：https://youtu.be/pKMHm4XJLtw

　岡山大学地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）：https://j-peaks.orsd.okayama-u.ac.jp/

　産学共創活動「岡山大学オープンイノベーションチャレンジ」2025年7月期共創活動パートナー募集中：https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000003222.000072793.html

国立大学法人岡山大学は、国連の「持続可能な開発目標（SDGs）」を支援しています。また、政府の第1回「ジャパンSDGsアワード」特別賞を受賞しています。地域中核・特色ある研究大学として共育共創を進める岡山大学にご期待ください

• 岡山大学 文部科学省「地域中核・特色ある研究大学強化促進事業（J-PEAKS）」に採択～地域と地球の未来を共創し、世界の革新の中核となる研究大学：岡山大学の実現を加速とともに世界に誇れる我が国の研究大学の山脈を築く～

  https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000001935.000072793.html