Self organized graphene wire grown on atmic flat stepped substrate

2016 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26420692
• Research Institution: Kanagawa Industrial Technology Center
• Principal Investigator: 金子 智 神奈川県産業技術センター, 電子技術部, 主任研究員 (40426359)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Keywords: グラフェン / 直接成膜 / 絶縁基板 / 二酸化炭素

Outline of Annual Research Achievements

シリコンの100倍の移動度や鉄鋼の200倍の強度を示すグラフェンは様々な応用が期待され、理論から実用に移る時期であるが、製膜温度が1000°Cを超える・触媒が必要であるなど、その作製方法が確立されていない。本研究では、製膜中に敢えて酸素を導して、アモルファスカー ボンの酸化分解により、余剰炭素が除去された高品質な炭素系薄膜を生成することを試みた。しかし、酸素では酸化作用が強く成膜速度が極端に落ちることが分かった。そこで、二酸化炭素雰囲気での成膜を試みたところ、グラフェン膜の絶縁基板上への直接成膜が可能ちなった。この手法は触媒を必要としないため、従来のように金属触媒からのグラフェン膜の転写が不要となる。本手法では一般的には安定と思われる二酸化炭素が成膜中の真空では酸化剤として作用している。本手法については企業と特許の共同出願を行なった。

Remarks

日刊工業新聞１面カラー紹介 2017年5月15日

Research Products

• [Journal Article] Layer-by-Layer Growth of Graphene on Insulator in CO2‐Oxidizing Environment (2017)
  • Author(s): 金子智、伊藤健、加藤千尋、田中聡美、安原重雄、松田晃史、吉本護
  • Journal Title: ACS Omega Volume: 2 Pages: 1523-1528
  • DOI: 10.1021/acsomega.7b00140
  • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Graphetic Growth on Pencil Drawn Paper Irradiated by Femtosecond Laser (2016)
  • Author(s): Satoru Kaneko, Kazuo Satoh, Yu Motoizumi, Yoshitada Shimizu, Takeshi Rachi, Chihiro Kato, Satomi Tanaka, Manabu Yasui, Shalima Shawuti, Musa M. Can, Akifumi Matsuda, Mamoru Yoshimoto, Tamio Endo
  • Journal Title: Nanoscience and Nanotechnology Letters Volume: 8 Pages: 1-4
  • DOI: 10.1166/nnl.2016.2219
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Presentation] Multi-graphene formation on 10B lead pencil drawn paper by femtosecond laser annealing (2016)
  • Author(s): Satoru Kankeo, Kazuo Satoh, Yu Motoizumi, Takeshi Rachi, Chihiro Kato, Satomi Tanaka, Shalima Shawuti, Musa M. Can, Akifumi Matsuda, Mamoru Yoshimoto, Tamio Endo
  • Organizer: International Conference on Technologically Advanced Materials and Asian Meeting on Ferroelectricity
  • Place of Presentation: インド
  • Year and Date: 2016-11-07 – 2016-11-11
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Presentation] Multi-graphene formation on 10B lead pencil drawn paper by femtosecond laser annealing (2016)
  • Author(s): Satoru Kaneko, Kazuo Satoh, Yu Motoizumi, Mitsuhiro Saito, Yoshitada Shimizu, Takeshi Rachi, Chihiro Kato, Satomi Tanaka, Manabu Yasui, Shalima Shawuti, Can Musa, Akifumi Matsuda, Mamoru Yoshimoto, Tamio Endo
  • Organizer: International Conference on Advances in Nanomaterials and Nanotechnology
  • Place of Presentation: インド
  • Year and Date: 2016-11-04 – 2016-11-05
  • Invited
• [Presentation] Graphitic Carbon Growth on 10B Lead pencil Drawn White Paper (2016)
  • Author(s): Satoru Kaneko, Kazuo Satoh, Yu Motoizumi, Mitsuhiro Saito, Yoshitada Shimizu, Takeshi Rachi, Chihiro Kato, Satomi Tanaka, Manabu Yasui, Shalima Shawuti, Can Musa, Akifumi Matsuda, Mamoru Yoshimoto, Tamio Endo
  • Organizer: The 25th International Conference on Composite/Nano Engineering
  • Place of Presentation: 中国 ハイナン ヤンタイ ホテル
  • Year and Date: 2016-07-17 – 2016-07-23
  • Invited
• [Presentation] Multi Graphene on 10B Pencil Drawing Print Paper Irradiated by Femtosecond Laser (2016)
  • Author(s): Satoru Kankeo, Kazuo Satoh, Yu Motoizumi, Takeshi Rachi, Chihiro Kato, Satomi Tanaka, Shalima Shawuti, Musa M. Can, Akifumi Matsuda, Mamoru Yoshimoto, Tamio Endo
  • Organizer: Energy Materials Nanotechnology
  • Place of Presentation: クロアチア
  • Year and Date: 2016-05-04 – 2016-05-07
  • Int'l Joint Research / Invited
• [Remarks] アメリカ化学会のオープンアクセス論文誌(ACS Omega)に研究成果が掲載されました
  • URL: https://www.kanagawa-iri.jp/collaboration/info_gather/post1492734765/
• [Remarks] 神奈川産技研など、触媒なしで基板上に直接成長－グラフェン合成開発 (日刊工業新聞)
  • URL: https://www.nikkan.co.jp/articles/view/00428017
• [Patent(Industrial Property Rights)] グラフェンの作製方法及びそれによって作成されたグラフェン膜 (2016)
  • Inventor(s): 金子智、加藤千尋、田中聡美、安原重雄
  • Industrial Property Rights Holder: 金子智、加藤千尋、田中聡美、安原重雄
  • Industrial Property Rights Type: 特許
  • Industrial Property Number: 特願2016-160322
  • Filing Date: 2016-08-18