2017 Fiscal Year Annual Research Report
Formation of graphene with low density of defects by plasma-assisted anneal on flat SiC(0001) surfaces
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15H03902
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
有馬 健太 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (10324807)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | グラフェン / プラズマ酸化 / SiC表面 / 構造制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グラフェンとは、単原子層の厚さを有する炭素（C）原子の二次元ネットワーク（シート）である。グラフェンは、非常に優れた電気的・機械的・磁気的性質を持つことが予測されており、超高性能電子デバイスにおけるチャネル材料や透明電極材料など、将来の科学技術において鍵となる材料である。しかし、シリコンカーバイド（SiC）表面に形成されるグラフェンの電子移動度は、予想される理論値を大幅に下回る。これは、SiC表面に凹凸（ピットやマルチステップ、スクラッチに代表されるnmオーダーの段差）が存在し、その上に成長するグラフェンに断裂等の微小な構造欠陥が導入されるためであり、次世代の電子デバイス産業が解決すべき大きな課題である。
本研究の目的は、原子レベルで超平坦に研磨された独自のSiC表面に、プラズマプロセスとアニール処理を組み合わせることにより、他に例の無い低欠陥グラフェンの形成を目指すことである。
本年度は、昨年度までに調整したプラズマ照射条件に基づいてSiC表面を処理し、C原子から成る極薄被覆層を形成した。そして、超高真空中での熱処理によって形成されるグラフェンの原子構造を走査型トンネル顕微鏡により観察した。さらに、ラマン分光によるマッピング測定や、X線光電子分光測定により、得られたグラフェンの構造評価を行った。加えて、他のC原子堆積法や一般的なSi昇華法で得られるグラフェン／SiC構造と比較することにより、提案したプラズマ援用型のグラフェン成長方法について、その特徴や優位性を明らかにした。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(4 results)
