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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Development of Graphene-Based Transparent Antennas

Research Project

Project/Area Number 20H02209
Research InstitutionAoyama Gakuin University

Principal Investigator

黄 晋二  青山学院大学, 理工学部, 教授 (50323663)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 須賀 良介  青山学院大学, 理工学部, 助教 (20398572)
渡辺 剛志  青山学院大学, 理工学部, 助教 (30803506)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsグラフェン / 透明アンテナ / CVD
Outline of Annual Research Achievements

2021年度には、グラフェンの低抵抗化を目指し、積層転写したグラフェンへのインターカレーションに取り組んだ。金属塩化物をインターカラントとして積層転写したグラフェンへのインターカレーションを行ったところ、ラマンスペクトル中のGピーク(~1600 cm-1)のブルーシフトが観測された。グラフェンへのキャリアドーピングでは、Gピークのブルーシフトが生じることが報告されており、インターカレーションによるキャリアドーピングに成功したことを示す結果である。しかしながら、インターカレーションプロセスによる金属電極の劣化やグラフェン自体の劣化が生じたため、インターカレーション後のグラフェンのシート抵抗を正確に評価するには至らなかった。
2021年度には、Ir(111)上グラフェンの単結晶性について、分子科学研究所の放射光施設UVSORに設置されている光電子運動量顕微( PMM: photoelectron momentum microscope)を用いて評価を進めた。Ir(111)上にCVD成長したグラフェンにおいて明瞭な6回対称のパターンが観測され、グラフェンが数100平方マイクロメートルの範囲で高い単結晶性を有することが確認された。また、価電子帯分散スペクトルの測定より、グラフェンからIr(111)への電荷移動が発生していることが明らかになり、この電荷移動量がCVD成長条件によって変化することが分かった。グラフェンからIr(111)への電荷移動量はグラフェンのドメイン方向に依存することが報告されており、総合的な評価の結果、グラフェンのCVD成長条件に応じて、グラフェンの結晶方位やIr(111)との電子的相互作用が変化することが分かった。本研究項目を通して、PMMがGraphene/Ir(111)の包括的かつ定量的な評価に適していることを見出した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

インターカレーションによる低抵抗化プロセスが予想以上の困難さを有するものであったため、TFSA分子を用いたドーピング以上の低抵抗化を達成することができていない。

Strategy for Future Research Activity

引き続きインターカレーションの実験に取り組み、インターカレーションによるグラフェンの抵抗化についての総合的な理解、及び透明アンテナへの応用に必要なプロセスの構築を進めて行く。並行して、分子研UVSORのPMMを用いたIr(111)上にCVD成長した単結晶グラフェンの評価についても取り組む予定である。

  • Research Products

    (13 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Characterization of epitaxial CVD graphene on Ir(111)/α-Al2O3(0001) by photoelectron momentum microscopy2022

    • Author(s)
      Hashimoto Eri、Tamura Keigo、Yamaguchi Hayato、Watanabe Takeshi、Matsui Fumihiko、Koh Shinji
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 61 Pages: SD1015~SD1015

    • DOI

      10.35848/1347-4065/ac4ad8

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of poly (methyl methacrylate)-supported transfer technique of single-wall carbon nanotube conductive films for flexible devices2021

    • Author(s)
      Kuromatsu Sho、Watanabe Takeshi、Nonoguchi Yoshiyuki、Kawai Tsuyoshi、Koh Shinji
    • Journal Title

      Thin Solid Films

      Volume: 736 Pages: 138904~138904

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2021.138904

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CVD-Graphene-Based Optically Transparent Antennas2021

    • Author(s)
      KOH Shinji、KOSUGA Shohei、SUGA Ryosuke、WATANABE Takeshi、HASHIMOTO Osamu
    • Journal Title

      Journal of The Surface Finishing Society of Japan

      Volume: 72 Pages: 433~438

    • DOI

      10.4139/sfj.72.433

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 光電子運動量顕微鏡を用いたIr(111)/α-Al2O3(0001)上CVDグラフェンの評価2022

    • Author(s)
      橋本 恵里、田村 圭吾、山口 隼人、松井 文彦、黄 晋二
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 高導電性を有する熱圧着転写単層カーボンナノチューブ膜2022

    • Author(s)
      黒松 将、渡辺 剛志、野々口 斐之、遠藤 和幸、黄 晋二
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] 溶液ゲート型グラフェン電界効果トランジスタを用いた遊離塩素測定2022

    • Author(s)
      菅原 大翔、渡辺 剛志、黄 晋二
    • Organizer
      第69回応用物理学会春季学術講演会
  • [Presentation] Characterization of Epitaxial CVD Graphene on Ir(111)/α-Al2O3(0001) by Photoelectron Momentum Microscopy2021

    • Author(s)
      Eri Hashimoto, Keigo Tamura, Hayato Yamaguchi, Fumihiko Matsui, and Shinji Koh
    • Organizer
      34th International Microprocesses and Nanotechnology Conference (MNC2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Device applications of graphene2021

    • Author(s)
      Shinji Koh
    • Organizer
      India-Japan Webinar on "Cyber-Physical Systems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Solution-gated graphene transistor with a graphene gate for highly sensitive free chlorine sensors2021

    • Author(s)
      Takeshi Watanabe, Kota Nakajo, and Shinji Koh
    • Organizer
      2021 International chemical congress of pacific basin societies (PACIFICHEM 2021)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] CVDグラフェンを用いた透明アンテナ2021

    • Author(s)
      黄 晋二、小菅 祥平、須賀 良介、渡辺 剛志、橋本 修
    • Organizer
      第85回半導体・集積回路技術シンポジウム
    • Invited
  • [Presentation] 光電子分光法を用いた SWCNT 膜に対するドーピング効果の評価2021

    • Author(s)
      黒松 将, 渡辺 剛志, 野々口 斐之, 黄 晋二
    • Organizer
      第48回炭素材料学会年会
  • [Presentation] グラフェン/SWCNT コンポジット導電性インクの調製と評価2021

    • Author(s)
      武田 貴陽, 黄 晋二
    • Organizer
      第48回炭素材料学会年会
  • [Remarks] 黄研究室HP

    • URL

      http://www.ee.aoyama.ac.jp/koh-lab/index.html

URL: 

Published: 2022-12-28  

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