2015 Fiscal Year Research-status Report
アルコールCVD法によるグラフェン直接成長とドメイン拡大新手法の開発
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26870247
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
中村 篤志 静岡大学, 工学部, 准教授 (50402243)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 電子・電気材料 / ナノ材料 / 半導体物性 / マイクロ・ナノデバイス / 結晶成長 / 先端機能デバイス / 電気機器工学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
グラフェンを材料とする透明電極をはじめ、光電子デバイス、フレキシブルデバイスの研究開発は、近年ますますその重要性を増している。本研究では、ナノカーボン材料であるグラフェン膜のフレキシブルディスプレイ応用、新規デバイス展開について研究を行うものである。グラフェンは1原子厚さの炭素原子シート状構造であり、高い透過性と電気伝導性があり、光学特性、電子輸送特性、磁場効果、スピン輸送など幅広い応用が期待されている。我々は安価で安全なアルコールを原料に用いたグラフェン膜の直接成長技術を基に、透明電極を初めフレキシブルデバイス応用の可能性を追求する。
本年度（H27年度）はH26年度で得られた結果を基にアルコールCVD法による直接成長させたグラフェン薄膜の成長メカニズムを解析し、ドメインサイズを拡大させる最適ガス流量、成長圧力、成長温度並びに成長時間の検討を行った。実用の透明電極に用いられる、シート抵抗500Ω/sq、透過率85%以上(@550nm)を達成するために、具体的に以下の項目を実施した。
・シート抵抗の低減：直接成長条件の最適化
・新しい直接成長基板の検討：BaF2基板上グラフェンのドメイン拡大、シート抵抗の低減
・グラフェンの電極応用：液晶デバイス電極、フレキシブル基板上グラフェンの歪みセンサー
成長基板表面の原子配列に注目してグラフェン直接成長のメカニズムの解明をし、ドメイン発生の起源を明らかにした。新手法でドメインサイズを拡大させた。グラフェン電極応用のフィージビリティースタディーとして、上記デバイス動作特性を評価した。
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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
当初の計画である
・アルコールCVD直接成長グラフェンのドメイン拡大手法の確立
・透明電極応用として液晶デバイスの動作確認
をシート抵抗500Ω/sq、透過率85%以上(@550nm)を達成し、
新たに新規フレキシブルデバイスとして、グラフェン膜をナノファイバー状に形成し
フレキシブル歪みセンサーの試作に成功した。
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度（H28 ）は、H27年度の研究結果で当該計画を前倒しで達成したため、デバイスフィージビリティースタディーとして、グラフェンを用いた新規デバイスへの展開と可能性を追求する。
具体的には
・フレキシブル歪みセンサーの人体動作モニタリング
・グラフェン膜の電子輸送特性の改善（デバイス作製方法の追求）
を調査する。
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