2013 Fiscal Year Research-status Report
液相エピタキシャル成長法による高品質グラフェンの作製
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25600031
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Research Institution | Meijo University |
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Principal Investigator |
丸山 隆浩 名城大学, 理工学部, 教授 (30282338)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 慎一郎 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00227141)
成塚 重弥 名城大学, 理工学部, 教授 (80282680)
才田 隆広 名城大学, 理工学部, 助教 (90710905)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | グラフェン / 液相エピタキシャル成長 / 過飽和度 |
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| Research Abstract |
シリコンなど従来の半導体を上回る高い電子移動度を有し，また，高い透過率をもつ材料であることから，現在グラフェンはITOなどの透明導電膜の代替材料として世界中で注目され，研究開発が進んでいる。しかし，大面積グラフェンの作製が可能な化学気相成長法を用いても，膜中のドメインサイズが数百μｍ程度と小さく，その結果シート抵抗値も理論値よりも低いものしか得られておらず，結晶性の改善が望まれている。これを解決するため，本研究では，熱平衡に近い条件下で結晶成長が可能な“液相エピタキシャル成長法”に注目した。
本研究では，液相エピタキシャル成長によるグラフェンの成長において，成長開始時の溶液中の過飽和度を低くすることにより，初期核生成密度を抑制し，ドメインサイズの拡大を図り，これにより高い電子移動度を有する高品質グラフェン膜の作製を目指す。
本年度は，高品質グラフェン作製に必要な液相エピタキシャル成長装置の製作を中心に行った。過去に申請者らが携わってきた半導体成長用液相エピタキシャル成長の経験をふまえて装置設計を行い，グラフェン作製が可能な仕様の装置製作を行った。また，本研究ではグラフェン作製を水素雰囲気下で行うため，高純度水素導入用の配管も行った。コスト削減のため，装置設計や納入に予定よりも時間がかかったが，年度内に装置は完成し，実験が開始できる状態になった。次年度より，本装置を用いてグラフェンの成長実験を実施する予定である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は液相エピタキシャル成長装置の製作とグラフェン成長の予備実験を行う予定であったが，装置は完成したものの予備実験までは進めなかった。原因として，予算が申請額より大幅に削減されたため，製作費用を抑えるための業者選定に時間がかかったことが挙げられる。しかしながら，装置が完成し，すぐにグラフェン成長実験を開始できる状態であるので，研究の進捗には大きな影響は無く，おおむね順調に進展しているといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
グラフェン成長用の液相エピタキシャル成長装置が完成したので，予定どおりグラフェンの成長実験を進める。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
次年度使用額が生じたが，物品購入時に生じた端数であり，研究計画は当初の予定通り，進行している。
次年度使用額は小額であり，使用計画は基本的には予定通りである。
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