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異種機能集積化グラフェンデバイス構成法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 26289107
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関徳島大学

研究代表者

永瀬 雅夫  徳島大学, 大学院理工学研究部, 教授 (20393762)

研究分担者 関根 佳明  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学部, 研究主任 (70393783)
影島 博之  島根大学, 総合理工学研究科(研究院), 教授 (70374072)
大野 恭秀  徳島大学, ソシオテクノサイエンス研究部, 准教授 (90362623)
日比野 浩樹  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 部長 (60393740)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
2014年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
キーワードグラフェン / 集積化デバイス / 赤外線加熱 / 表面構造制御 / 環境制御チャンバー / 電子デバイス / ナノ材料 / 異種機能集積化 / ナノコンタクト / 電子デバイス・機器
研究成果の概要

グラフェンデバイスの異種機能集積化デバイスの実現を目指して研究を行った。集積化デバイス技術構築の第一歩となる、大面積単結晶単層グラフェン基板の実現に成功した。超高速高温赤外線加熱装置を用いてSiC基板表面の表面構造を制御することにより高品質なグラフェン基板の作製を行った。さらに、デバイス構築に必要な各種のプロセス技術の検討を行った。実現した単結晶グラフェンの大面積性を活用して、リソグラフィプロセスの影響を排除して各種プロセスのグラフェンへの影響を検討した。その中で、特筆すべき成果としてSiC上グラフェンに対する特異な水のドーピング現象の発見が挙げられる。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件) 学会発表 (34件) (うち国際学会 8件、 招待講演 6件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Planar cold cathode based on a multilayer-graphene/SiO2/Si heterodevice2016

    • 著者名/発表者名
      K. Nishiguchi, D. Yoshizumi, Y. Sekine, K. Furukawa, A. Fujiwara and M. Nagase
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 9 号: 10 ページ: 105101-105101

    • DOI

      10.7567/apex.9.105101

    • NAID

      210000138070

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microscopic Raman Study of Graphene on 4H-SiC Two-Dimensionally Enhanced by Surface Roughness and Gold Nanoparticles2016

    • 著者名/発表者名
      H. Matsumura, S. Yanagiya, M. Nagase, H. Kishikawa and N. Goto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 6S1 ページ: 06GL05-06GL05

    • DOI

      10.7567/jjap.55.06gl05

    • NAID

      120006380969

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Top-gated graphene field-effect transistors by low-temperature synthesized SiNx insulator on SiC substrates2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, Y. Kanai, Y. Mori, M. Nagase and K. Matsumoto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55 号: 6S1 ページ: 06GF09-06GF09

    • DOI

      10.7567/jjap.55.06gf09

    • NAID

      210000146619

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Epitaxial graphene on SiC formed by the surface structure control technique2016

    • 著者名/発表者名
      T. Aritsuki, T. Nakashima, K. Kobayashi, Y. Ohno, and M. Nagase
    • 雑誌名

      10.7567/JJAP.55.Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 55

    • NAID

      120006365858

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of UV light intensity on electrochemical wet etching of SiC for the fabrication of suspended graphene2015

    • 著者名/発表者名
      R. O, M. Takamura, K. Furukawa, M. Nagase and H. Hibino
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 54 号: 3 ページ: 036502-036502

    • DOI

      10.7567/jjap.54.036502

    • NAID

      120006365859

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Resistivity anisotropy measured using four probes in epitaxial graphene on silicon carbide2015

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Keisuke, Tanabe Shinichi, Tao Takuto, Okumura Toshio, Nakashima Takeshi, Aritsuki Takuya, O Ryong-Sok and Masao Nagase
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Express

      巻: 8 号: 3 ページ: 036602-036602

    • DOI

      10.7567/apex.8.036602

    • NAID

      120006365861

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 金微粒子によるSiC上グラフェンの表面増強ラマン散乱2014

    • 著者名/発表者名
      関根 佳明, 日比野 浩樹, 小栗 克弥, 岩本 篤, 永瀬 雅夫, 影島 博之, 佐々木 健一, 赤崎 達志
    • 雑誌名

      レーザー研究

      巻: 42 ページ: 652-657

    • NAID

      130007897554

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 分子修飾機能化によるSiC上グラフェンの非特異吸着の抑制2017

    • 著者名/発表者名
      谷口嘉昭,三木翼,光野琢仁,大野恭秀,永瀬雅夫,南川慶二,安澤幹人
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会(応物2017春)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンの水吸着によるキャリア密度変化2017

    • 著者名/発表者名
      北岡 誠, 永濱 拓也, 中村 晃大, 有月 琢哉, 高嶋 和也, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会(応物 2017春)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 集束イオンビームを用いたステンシルリソグラフィ技術のためのSub10nmパターンの作製2017

    • 著者名/発表者名
      朴 理博, 永瀬 雅夫, 大野 恭秀
    • 学会等名
      第64回応用物理学会春季学術講演会(応物2017 春)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンのタンパク質吸着特性 ~分子 修飾による高性能バイオセンサの実現に向けて~2016

    • 著者名/発表者名
      谷口 嘉昭, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      サイエンスプラザ2016
    • 発表場所
      NTT物性科学基礎研究所(神奈川県厚木市)
    • 年月日
      2016-11-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Carrier doping effect of humidity for single-crystal graphene on SiC2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kitaoka, T. Nagahama, K. Nakamura, K. Takashima, Y. Ohno and M. Nagase
    • 学会等名
      9th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2016)
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Protein adsorption characteristics on bare and phosphorylcholine- modified graphene films on SiC substrate2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi, T. Miki, T. Mitsuno, Y. Ohno, M. Nagase, K. Minagawa and M. Yasuzaw
    • 学会等名
      9th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2016)
    • 発表場所
      ANAクラウンプラザホテル京都(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 新規合成分子を用いた表面修飾による単結晶グラフェンの親水化2016

    • 著者名/発表者名
      谷口 嘉昭, 三木 翼, 光野 琢仁, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫, 南川 慶二, 安澤 幹人
    • 学会等名
      第8回集積化MEMSシンボジ ウム
    • 発表場所
      平戸文化センター(長崎県平戸市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンのシート抵抗の湿度依存性2016

    • 著者名/発表者名
      北岡 誠, 永濱 拓也, 中村 晃大, 有月 琢哉, 高嶋 和也, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第8回集積化MEMSシンボジウム
    • 発表場所
      平戸文化センター(長崎県平戸市)
    • 年月日
      2016-10-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] グラフェン本来のイオンセンシング特性2016

    • 著者名/発表者名
      大野 恭秀, 光野 琢仁, 谷口 嘉昭, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会(応物2016秋)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンの水脱離による導電率変化2016

    • 著者名/発表者名
      北岡 誠, 永濱 拓也, 中村 晃大, 有月 琢哉, 高嶋 和也, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会(応物2016秋)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 走査プローブ顕微鏡を用 いたSiC上グラフェンの実効ヤング率計測2016

    • 著者名/発表者名
      山田 祐輔, 有月 琢哉, 高嶋 和也, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会(応物2016 秋)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 顕微ラマン分光法によるSiC上グラフェンの応力とキャリア密度の面内分布評価2016

    • 著者名/発表者名
      森本 征士, 有月 琢哉, 青木 翔, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第77回応用物理学会秋季学術講演会(応 物2016秋)
    • 発表場所
      朱鷺メッセ(新潟県新潟市)
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Intrinsic pH Sensitivity of Graphene Field-Effect Transistor2016

    • 著者名/発表者名
      T. Mitsuno, Y. Taniguchi, Y. Ohno and M. Nagase
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductor
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hydrophilic Graphene Film by Molecular Functionalization2016

    • 著者名/発表者名
      Y. Taniguchi, T. Miki, T. Mitsuno, Y. Ohno, M. Nagase, K. Minagawa and M. Yasuzawa
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Compound Semiconductor
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-06-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Single-crystal graphene growth on SiC by infrared rapid thermal annealing2016

    • 著者名/発表者名
      M. Nagase
    • 学会等名
      2016 Collaborative Conference on 3D and Materials Research(CC3DMR)
    • 発表場所
      Songdo Convensia, Inchon, Korea
    • 年月日
      2016-06-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エピタキシャルグラフェン上の吸着水層2016

    • 著者名/発表者名
      中村 晃大, 有月 琢哉, 高嶋 和也, 永濱 拓也, 北岡 誠, 永瀬 雅夫, 大野 恭秀
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会(応物2016春)
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] ロジウム - 二硫化モリブデン - グラフェンヘテロ接合の電気特性に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      楊 順涵, 有月 琢哉, 高嶋 和也, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会(応物2016春)
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] SiC 上グラフェンに堆積した金ナノ粒子の SERS 効果2016

    • 著者名/発表者名
      松村 尚知, 柳谷 伸一郎, 古部 昭広, 岸川 博紀, 後藤 信夫, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第63回応用物理学会春季学術講演会(応物2016春)
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都目黒区)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Electron emission using multilayered-graphene/SiO2/Si heterodevice driven with low-voltage supply in low vacuum2015

    • 著者名/発表者名
      D. Yoshizumi, K. Nishiguchi, Y. Sekine, K. Furukawa, A. Fujiwara and M. Nagase
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2015)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Top-gated graphene field-effect transistors by low-temperature synthesized SiNx insulator on SiC substrates2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ohno, M. Nagase and M. Kazuhiko
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2015)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] High quality graphene on SiC formed by the surface structure control technique2015

    • 著者名/発表者名
      T. Aritsuki, T. Nakashima, K. Kobayashi, Y. Ohno and M. Nagase
    • 学会等名
      28th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2015)
    • 発表場所
      富山国際会議場(富山県富山市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cat-CVD 法による SiNx 絶縁膜を用いた SiC グラフェン FET の作製2015

    • 著者名/発表者名
      大野 恭秀, 永瀬 雅夫, 松本 和彦
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会(応物2015秋)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 雰囲気制御による SiC 上グラフェンの抵抗値変化2015

    • 著者名/発表者名
      永濱 拓也, 小林 慶祐, 有月 琢哉, 高嶋 和也, 青木 翔, 大野 恭秀, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第76回応用物理学会秋季学術講演会(応物2015秋)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] SiC上グラフェンのナノ物性評価2015

    • 著者名/発表者名
      永瀬 雅夫
    • 学会等名
      JSM SPM分科会・RIIFセミナー-グリーンエレクトロニクス材料・デバイスのSPM解析技術-
    • 発表場所
      NIMS(茨城県つくば市)
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] HSQ 塗布による SiC 上グラフェンのキャリア濃度変化2015

    • 著者名/発表者名
      小田 達也, 小林 慶祐, 有月 琢哉, 青木 翔, 永濵 拓也, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会(応物2015春)
    • 発表場所
      東海大学(神奈川県平塚市)
    • 年月日
      2015-03-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Graphene on SiC substrate fabricated by infrared rapid thermal annealer2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Nagase
    • 学会等名
      India-Japan workshop on "Nanotechnology: Synthesis & Sensing Applications",
    • 発表場所
      C-MET(Pune, India)
    • 年月日
      2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Graphene on SiC substrates fabricated by an infrared rapid thermal annealer2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Nagase
    • 学会等名
      3rd International Conference on Nanotechnology (NANOCON 014)
    • 発表場所
      Hotel Le Meredien (Pune, India)
    • 年月日
      2014-10-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SiC(0001) Si 面上第一層目グラフェン成長における [1-100]ステップの役割,2014

    • 著者名/発表者名
      影島 博之, 日比野 浩樹, 山口 浩司, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会(応物2014秋)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金微粒子によるSiC上グラフェンの表面増強ラマン散乱2014

    • 著者名/発表者名
      関根 佳明, 日比野 浩樹, 小栗 克弥, 岩本 篤, 永瀬 雅夫, 影島 博之, 赤崎 達志
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会(応物2014秋)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SiC 上グラフェンのラマンスペクトルにおける表面成分抽出2014

    • 著者名/発表者名
      青木 翔, 呉 龍錫, 井口 宗明, 中島 健志, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会(応物2014秋)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SiC 上グラフェン表面電位の環境雰囲気効果に関する研究2014

    • 著者名/発表者名
      泰地 耕作, 奥村 俊夫, 中島 健志, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会(応物2014秋)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] デバイス化プロセスにおける SiC 上グラフェン電子物性変調2014

    • 著者名/発表者名
      有月 琢哉, 奥村 俊夫, 呉 龍錫, 中島 健志, 小林 慶祐, 永瀬 雅夫
    • 学会等名
      第75回応用物理学会秋季学術講演会(応物2014秋)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical studies of graphene on SiC2014

    • 著者名/発表者名
      Kageshima Hiroyuki, Hiroki Hibino, Hiroshi Yamaguchi and Masao Nagase
    • 学会等名
      The 6th IEEE International Nanoelectronics Conference (INEC2014)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Epitaxial graphene grown by infrared rapid thermal annealing2014

    • 著者名/発表者名
      Masao Nagase
    • 学会等名
      The 6th IEEE International Nanoelectronics Conference (INEC2014)
    • 発表場所
      北海道大学(北海道札幌市)
    • 年月日
      2014-07-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [備考] 永瀬・大野研究室 科研費報告

    • URL

      http://graphene.ee.tokushima-u.ac.jp/kaken.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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