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テンプレーティングCVD法によるグラフェンナノコンフォメーションの制御と評価

研究課題

研究課題/領域番号 17K05011
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料工学
研究機関国立研究開発法人情報通信研究機構

研究代表者

田中 秀吉  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所企画室, 室長 (40284608)

研究分担者 鈴木 仁  広島大学, 先端物質科学研究科, 准教授 (60359099)
富成 征弘  国立研究開発法人情報通信研究機構, 未来ICT研究所フロンティア創造総合研究室, 研究員 (90560003)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワードナノカーボン / CVD / SPM / 基板上反応 / ファインプロセス / ナノ材料 / 走査プローブ顕微鏡 / グラフェンナノ構造
研究成果の概要

コンフォメーション制御されたグラフェンデバイス構造を基板上の特定位置に精密に作り込む手法を開拓するために、微細加工された触媒金属薄膜構造がCVDプロセスのテンプレートとして機能することを実験的に検証した。デバイス基本構造を模した触媒機能を有する銅薄膜からなるテンプレートを絶縁性基板上に作成し、CVDプロセスによってテンプレート上に選択的にグラフェンシートを形成させることに成功した。さらに、有機分子の自己組織化構造を前駆体として基板上重合反応を制御することによって、テンプレート上に形成されるグラフェンシートのコンフォメーションが制御可能であることを示唆する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

グラフェンは極めて豊かな物理現象を示す魅力的な物質系であるとともに、ポストシリコン材料の有力候補としても期待されており、基礎、応用の両面において大きな可能性と新規性を有する。機械・化学的にも極めて安定であり、デバイス作成に必要となる一連の微細加工技術の確立により産業界に大きなブレークスルーがもたらされることは間違いない。本研究により開発されたテンプレーティングCVD法によればコンフォメーション制御されたグラフェンデバイス構造を基板上の特定位置に精密に作り込むことが可能となることから、産業界におけるグラフェンの活用が大きく前進すると期待される。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Mesh structure formed by hexabromotriphenylene on Au (111) and Cu (111)2020

    • 著者名/発表者名
      Yuta Nagatomo, Toshiki Kataoka, Hiroyuki Sakaue, Yukihiro Tominari, Shukichi Tanaka, Hitoshi Suzuki
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 59 号: SD ページ: SDDA16-SDDA16

    • DOI

      10.7567/1347-4065/ab5c98

    • NAID

      210000157706

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ヘキサブロモトリフェニレン分子蒸着時にCu(111)基板上に形成される構造2020

    • 著者名/発表者名
      長友裕太,坂上弘之,富成征弘,田中秀吉,佐藤仁,鈴木仁
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 金および銅基板上におけるグラフェンナノメッシュのボトムアップ合成2020

    • 著者名/発表者名
      長友裕太,片岡俊樹,坂上弘之,富成征弘,田中秀吉,鈴木仁
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] パターン加工された金属薄膜を用いたグラフェンの作製(II)2020

    • 著者名/発表者名
      富成征弘,田中秀吉,鈴木仁
    • 学会等名
      67回応用物理学会春季 学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] パターン加工された金属薄膜を用いたグラフェンの作製2019

    • 著者名/発表者名
      富成征弘,田中秀吉,鈴木仁
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Mesh structures formed by hexabromotriphenylene on Cu(111) and Au(111)2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagatomo, T. Kataoka, H. Sakaue, Y. Tominari, S. Tanaka, H. Suzuki
    • 学会等名
      10th International Conference on Molecular Electronics & Bioelectronics (M&BE10)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Graphene growth using Patterned metal thin films on insulating substrates2019

    • 著者名/発表者名
      S. Tanaka, Y. Tominari, H. Suzuki
    • 学会等名
      Graphene week 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cu(111)基板上ヘキサブロモトリフェニレン分子が形成する構造の基板温度依存性2018

    • 著者名/発表者名
      長友裕太,坂上弘之,富成征弘,田中秀吉,鈴木仁
    • 学会等名
      応用物理・物理系学会中国四国支部合同学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Construction of nano-carbon sheets from 2-dimensional selforganized structures of organic molecules via on surface reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Shukichi Tanaka, Yukihiro Tominari, Hitoshi Suzuki, Eiichi Kobayashi
    • 学会等名
      Graphene week 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formation of nano-carbon sheets from two dimensional self-organized structures of organic molecules via on surface reaction2018

    • 著者名/発表者名
      Shukichi Tanaka, Yukihiro Tominari, Hitoshi Suzuki, Eiichi Kobayashi
    • 学会等名
      9th International Conference on Molecular Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Cu(111)基板上のヘキサブロモトリフェニレン分子が形成する構造2018

    • 著者名/発表者名
      長友裕太,坂上弘之,富成征弘,田中秀吉,鈴木仁
    • 学会等名
      応用物理学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] SPM Studies on Growth Properties of Nano-Carbon sheets Processed by Chemical Vapor Deposition in Ultra High Vacuum2017

    • 著者名/発表者名
      田中秀吉、富成征弘、鈴木仁
    • 学会等名
      Graphene Week 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有機分子の基板上凝集反応に基づくナノカーボンシート形成の試み2017

    • 著者名/発表者名
      田中秀吉、富成征弘、鈴木仁
    • 学会等名
      日本物理学会秋季講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] ナノメシュ状構造のボトムアップ形成におけるアニール温度の影響2017

    • 著者名/発表者名
      片岡俊樹、坂上弘之、富成征弘、田中秀吉、鈴木仁
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講宴会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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