2020 Fiscal Year Annual Research Report
Challenge to create catalytic tool without any metallic elements
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18K18808
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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) |
2018-06-29 – 2021-03-31
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| Keywords | グラフェン触媒 / 半導体表面 / 触媒アシストエッチング / トレンチ加工 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、カーボン（C）系の新材料である、グラフェンの化学的な触媒活性（酸化促進能）を活用した新たな概念に基づく、”化学触媒工具”を創出することである。そして、これを用いた表面創成プロセスを実証することを目指し、研究を進めている。
本年度は、異なるグラフェン触媒（市販の酸化グラフェン、アンモニア溶液中での水熱合成を施した窒素ドープグラフェン）について、水溶液中での分散状態を定量的に評価する試みを進めた。具体的には、両者のゼータ電位測定を行い、触媒の種類や濃度、合成してからの保存期間が分散状態に与える影響を把握した。これにより、半導体プロセスと整合性の良い化学触媒の準備方法についての指針を得た。次に、グラフェン触媒を半導体表面上に膜状に堆積し、紫外線露光を適用することにより、その膜を意図した形状に加工した。得られた試料をエッチング液に浸漬することにより、グラフェン膜と接触した半導体表面にトレンチ（溝）パターンを形成する実験を行った。パターン幅を10μmスケールとした場合、昨年度に得られた数百μmのパターン幅の場合には判別できなかった、加工の異方性（鉛直深掘り特性）に関する多くの知見が得られた。そして、溶液条件が加工の異方性に与える影響を調査することにより、グラフェンアシストエッチングの加工原理を明らかにするための手がかりを得た。
以上により、当初目的としていた、グラフェンの触媒活性を活用した新たな表面創成プロセスを実証すると共に、その基盤を打ち立てた。
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Research Products
(12 results)
