2021 Fiscal Year Annual Research Report
極微細金属パターン付き基板による高性能低消費電力グラフェンFETの作製
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19K04531
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| Research Institution | Nagoya Institute of Technology |
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Principal Investigator |
久保 俊晴 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10422338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三好 実人 名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (30635199)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | グ ラ フ ェ ン 膜 / 金属凝集法 / 極微細金属パ タ ー ン / ア ニ ー リ ン グ / ラ マ ン 分光 / FET / 電子ビーム露光 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2021年度は本研究の最終年度であり、昨年度までの研究においては金属凝集法を用いて作製したグラフェン膜の結晶性を高めるため、Ni金属触媒膜について加熱プロセスを導入し、Ni(111)の結晶子サイズを増大させることにより、グラフェン膜の結晶性を向上させることを行った。また、結晶性の向上と並行して、極微細Niパターンを電子ビーム(EB)露光にて形成する研究を進めた。本年度は極微細NiパターンをEB露光により形成することが可能となったので、オーミック電極をグラフェン膜形成と同時に行い、さらにゲート電極のパターン形成についてもEB露光を用いて行うことにより、高性能転写フリーグラフェンFETの作製を目指した。
まず、Ni膜形成時に特に加熱処理を行わずにFETの作製を行った。その結果、オーミック特性としてはこれまでと同等の値が得られ、このオーミック特性はFET形成後にアニール処理を施すことで大きな改善が見られた。FETの電界効果移動度については、オーミック電極およびグラフェン膜同時形成のFETは今回初めて作製したが、これまでと同等の値が得られた。これまでよりも良い電界効果特性ではなかったが、これはNi細線部を形成する際にウェットエッチングを用いたためにNi細線が広がってしまうと共に、グラフェン膜の不均一性が大きくなったためであると考えられる。また、目標のON/OFF比は達成できなかったが、これは今後、細線幅が大きくなるウェットエッチングではなく、蒸着による細線形成やグラフェン膜の結晶性を向上させるNi膜形成時の加熱処理を行っていく等により達成できるものと考えられる。
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