有機半導体を用いたUHF帯整流ダイオードの新たな開発

東京大学、物質・材料研究機構（NIMS）、岡山大学といった著名な研究機関が共同で行った新たな研究から、920 MHzの無線電力を実用的な効率で整流する有機半導体ダイオードが開発されたという画期的なニュースが発表されました。この成果は、世界中で初めての試みであり、特にIoT（モノのインターネット）技術の実用化に向けた期待が高まっています。

研究の背景

この研究は、無線通信がますます重要になっている現代社会において、特にUHF帯に該当する920 MHzでの電力整流の技術革新を目指して行われました。従来の技術では、特定の周波数帯での効率的な電力整流が難しかったため、各種電源アプリケーションには制約がありました。しかし、今回の研究で有機半導体を使用することで、その壁を突破することができたのです。

研究成果の概要

今回の研究では、錯体カチオン単分子層と電子を局所的に導入する新しい手法が採用され、電極の仕事関数を大きく変えることに成功しました。これにより、電流整流を支えるダイオードが920 MHzでの動作を実証し、約5%という実用的な効率で交流電力を直流電力に変換できることが確認されました。この成果は、どのように今後の技術に影響を与えるか大いに注目されています。

未来への展望

この技術の実用化に成功した背景には、インク状の材料を使用し、低コストで大胆な印刷プロセスを通じて有機エレクトロニクス素子が製造できるというポイントがあります。この柔軟性により、様々な用途に応じたデバイスの開発が進むことが期待されます。特に、IoT向けの無線通信において、より効率的なエネルギー管理や、様々な革新的なアプリケーションが登場する可能性があります。

本研究の成果は、国際科学雑誌「Science Advances」2025年9月19日版に掲載されており、詳細な解説や関連情報については、同誌を参照することができます。

研究への期待

岡山大学や他の研究機関の今後の取り組みにより、持続可能な開発目標（SDGs）に対する貢献が期待されます。新たな技術の進展は、地域社会や地球環境にとっても重要な意味を持つでしょう。研究者たちは、この技術が未来の社会をどう変革するのかについて、さらなる研究を続けていくことが求められています。今後の動きが楽しみです。