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分子線エピタキシャル成長によるウエハスケールグラフェン形成

研究課題

研究課題/領域番号 22310077
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ナノ材料・ナノバイオサイエンス
研究機関日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所

研究代表者

前田 文彦  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主幹研究員 (70393741)

研究分担者 日比野 浩樹  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 部長 (60393740)
連携研究者 小林 康之  日本電信電話株式会社NTT物性科学基礎研究所, 機能物質科学研究部, 主幹研究員 (90393727)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
19,500千円 (直接経費: 15,000千円、間接経費: 4,500千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 8,710千円 (直接経費: 6,700千円、間接経費: 2,010千円)
2010年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワードナノ構造形成・制御 / グラフェン / 結晶成長 / 分子線エピタキシャル成長 / 六方晶窒化硼素 / 欠陥 / ヘテロ成長 / 相互作用 / 拡散長 / X線光電子分光 / 分子線エピタキシャル成長法 / 界面反応 / ヘテロエピタキシャル成長 / 単結晶領域 / 表面拡散 / X線光電子分光 / 分子線エピタキシ法 / エチレン / 成長過程 / ホモエピタキシャル成長 / 供給律速 / 微傾斜基板 / エタノール / エッチング
研究概要

ガスソース分子線エピタキシャル法によってウエハスケールで大面積のグラフェンを成長する新しい形成法の確立を目指し、本成長法による成長過程を明らかにし、加えてヘテロ構造形成が可能であることを示した。さらに、エッチング現象の抑制と成長材料の拡散促進が重要な指針となること、ならびに絶縁性基板上へのグラフェン層を形成するヘテロ成長基板には、格子整合と吸着分子とのある程度強い相互作用が要求されることが判った。

報告書

(5件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 3件) 備考 (10件) 産業財産権 (7件)

  • [雑誌論文] Core-level photoelectron spectroscopy study of interface structure of hydrogen-intercalated graphene on n-type 4H-SiC(0001)2013

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Shinichi Tanabe, Shingo Isobe and Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: Vol. 88 ページ: 85422-85422

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular beam epitaxial growth of graphene using cracked ethylene2013

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda and Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      J. Crystal Growth

      巻: Vol. 378 ページ: 404-409

    • DOI

      10.1016/j.jcrysgro.2012.12.073

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Core-level photoelectron spectroscopy study of interface structure of hydrogen-intercalated graphene on n-type 4H-SiC(0001)2013

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Shinichi Tanabe, Shingo Isobe, and Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 88 号: 8 ページ: 85422-85422

    • DOI

      10.1103/physrevb.88.085422

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Structural Instability of Transferred Graphene Grown by Chemical Vapor Deposition against Heating2013

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Carlo Orofeo, Shengnan Wang, Fumihiko Maeda, Makoto Takamura, and Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 117 号: 42 ページ: 22123-22130

    • DOI

      10.1021/jp407734k

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular beam epitaxial growth of graphene using cracked ethylene ― Advantage over ethanol in growth2013

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda and Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      Diamond & Related Materials

      巻: 34 ページ: 84-88

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2013.02.007

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular beam epitaxial growth of graphene using cracked ethylene2013

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda and Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of Graphene Nanofin Networks on Graphene/SiC(0001) by Molecular Beam Epitaxy2012

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 51(未定)(印刷中)

    • NAID

      210000140732

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Molecular beam epitaxial growth of graphene and ridge-structure networks of graphene2011

    • 著者名/発表者名
      F. Maeda and H. Hibino
    • 雑誌名

      J. Phys. D : Appl. Phys.

      巻: 44 号: 43 ページ: 435305-435305

    • DOI

      10.1088/0022-3727/44/43/435305

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of Few-Layer Graphene Grown by Gas-Source Molecular Beam Epitaxy Using Cracked Ethanol2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Hiroki Hibino, Ichiro Hirosawa, Yoshio Watanabe
    • 雑誌名

      e-J.Surf.Sci.Nanotech.

      巻: 9 ページ: 58-62

    • NAID

      130004934129

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of graphene growth by gas-source molecular beam epitaxy using cracked ethanol : Influence of gas flow rate on graphitic material deposition2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Hiroki Hibino
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 50(未定(印刷中))

    • NAID

      210000070680

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] SiC (0001)に形成したバッファー層上へのMBEによるグラフェン成長2014

    • 著者名/発表者名
      前田文彦,高村真琴,日比野浩樹
    • 学会等名
      第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] SiC 上バッファ層の水素雰囲気下でのアニール - グラフェンリッジの生成とエッチング -2014

    • 著者名/発表者名
      高村 真琴, 高木 翔平, 前田 文彦, 日比野 浩樹
    • 学会等名
      第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グラフェン 積層 接合の電気特性2014

    • 著者名/発表者名
      茶谷洋光,奥村俊夫,伊澤輝記,井口宗明,中島健志,小林慶祐,呉龍錫,有月琢哉,松本卓也,永瀬雅夫,前田 文彦,日比野 浩樹
    • 学会等名
      第61回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      青山学院大学(相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Heating-induced disorder of graphene transferred to a substrate2014

    • 著者名/発表者名
      Satoru Suzuki, Carlo M. Orofeo, Shengnan Wang, Fumihiko Maeda, Makoto Takamura, and Hiroki Hibino
    • 学会等名
      41st Conference on the Physics & Chemistry of Surface & Interface
    • 発表場所
      La Fonda Hotel, Santa Fe, New Mexico, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Growth of graphene by molecular beam epitaxy using cracked ethanol and ethylene2013

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda and Hiroki Hibino
    • 学会等名
      Paul-Drude-Institut Topical Workshop on MBE-Grown Graphene 2013
    • 発表場所
      Paul-Drude-Institut, Berlin, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 大気中通電が誘起するグラフェン/水素終端SiC(0001)における界面酸化反応と移動度の低下2013

    • 著者名/発表者名
      前田文彦,磯部真吾,日比野浩樹
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Ru(0001)表面に成長したグラフェンの凹凸構造II2013

    • 著者名/発表者名
      村田 祐也,鈴木 哲,前田 文彦,日比野 浩樹
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 基板上に転写された CVD グラフェンの加熱に対する構造不安定性2013

    • 著者名/発表者名
      鈴木 哲, 前田 文彦, Shengnan Wang, Carlo M. Orofeo, 日比野 浩樹
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学(京都府京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Photoelectron spectroscopy study of interface structure of hydrogen intercalated graphene/SiC(0001)2013

    • 著者名/発表者名
      F. Maeda, S. Tanabe, and H. Hibino
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      Kobe Convention Center, Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Graphene growth on graphene by molecular beam epitaxy2013

    • 著者名/発表者名
      F. Maeda
    • 学会等名
      Crystal & Graphene Science Symposium
    • 発表場所
      Hilton Garden Inn, Waltham, MA, USA
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Current-induced oxidation at the interface of hydrogen-intercalated graphene/SiC(0001) under atmospheric ambient and mobility degradation2013

    • 著者名/発表者名
      F. Maeda, S. Isobe, and H. Hibino
    • 学会等名
      5th International Conference on Research Progress in Graphene Research
    • 発表場所
      Tokyo Tech Front, Tokyo Institute of Technology, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Current-induced modulation of hydrogenated graphene/SiC(0001): Difference between current applied in vacuum and air2013

    • 著者名/発表者名
      F. Maeda, S. Isobe, and H. Hibino
    • 学会等名
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] エチレンを用いたガスソースMBEによるグラフェン成長2012

    • 著者名/発表者名
      前田文彦, 日比野浩樹
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2012-03-15
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Molecular beam epitaxial growth of graphene using cracked ethylene -Advantage over ethanol in growth-2012

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda and Hiroki Hibino
    • 学会等名
      International Conference on Diamond and Carbon Materials 2012 (ICDCM 2012)
    • 発表場所
      Palacio de Exposiciones y Congresos, Granada, Spain (口頭発表)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Formation ot Fin-like Ridge-structures of Graphene on Graphene/SiC(0001) by Molecular Beam Epitaxy2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Hiroki Hibino
    • 学会等名
      24rd International Microprocesses and Nanotechnology Conference
    • 発表場所
      NA Hotel Kyoto, Kyoto, Japa
    • 年月日
      2011-10-27
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エピタキシャルグラフェン成長のSiC基板面方位依存性2011

    • 著者名/発表者名
      日比野浩樹, 田邉真一, 前田文彦, 影島博之, 鶴田和弘
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 年月日
      2011-09-01
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] ガスソースMBEによるグラフェンの成長-フィン状構造の形成2011

    • 著者名/発表者名
      前田文彦, 日比野浩樹
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 年月日
      2011-08-31
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Molecular Beam Epitaxy Growth of Graphene and Ridge-Structure Network of Graphene Using Cracked Ethanol2011

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Hiroki Hibino
    • 学会等名
      Graphene 2011
    • 発表場所
      Bilbao Exhibition Centre, Bilbao, Spain
    • 年月日
      2011-04-13
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] エタノールを用いたガスソースMBEによるグラフェンの成長-成長温度依存性-2011

    • 著者名/発表者名
      前田文彦, 日比野浩樹
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 年月日
      2011-03-27
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] エピタキシャルグラフェン成長とLEEM評価技術2011

    • 著者名/発表者名
      日比野浩樹, 田邉真一, 影島博之, 前田文彦
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] エピタキシャルグラフェンの成長とLEEMによる評価2011

    • 著者名/発表者名
      日比野浩樹,田邉真一,影島愽之,前田文彦
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(山形市)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Study on graphene growth by gas-source molecular beam epitaxy using cracked ethanol; Influence of gas flow rate on graphitic material deposition2010

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Hiroki Hibino
    • 学会等名
      23rd International Microprocesses and Nanotechnology Conference(MNC 2010)
    • 発表場所
      Kokura, Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2010-11-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Few-Layer Graphene Grown by Gas-source Molecular Beam Epitaxy Using Cracked Ethanol2010

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Hiroki hibino, Ichiro Hirosawa, Yoshio Watanabe
    • 学会等名
      The 6th International Workshop on Nano-scale Spectroscopy and Nanotechnology(NSS6)
    • 発表場所
      Kobe University, Kobe, JAPAN
    • 年月日
      2010-10-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] エタノールを用いたガスソースMBEによるグラフェンの成長-流量の変化が成長に及ぼす影響-2010

    • 著者名/発表者名
      前田文彦, 日比野浩樹
    • 学会等名
      第71回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      長崎大学(長崎市)
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Molecular beam epitaxial growth of graphene using cracked ethylene -Advantage over ethanol in growth

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda and Hiroki Hibino
    • 学会等名
      International Conference on Diamond and Carbon Materials 2012 (ICDCM 2012)
    • 発表場所
      Palacio de Exposiciones y Congresos , Granada, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Molecular beam epitaxial growth of graphene using cracked ethylene

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda and Hiroki Hibino
    • 学会等名
      The 17th International Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE 2012)
    • 発表場所
      Nara Prefectural New Public Hall, Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Photoelectron spectroscopy study of interface structure of hydrogen intercalated graphene/SiC(0001)

    • 著者名/発表者名
      Fumihiko Maeda, Shinichi Tanabe, and Hiroki Hibino
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      Kobe Convention Center, Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] エチレンを用いたガスソースMBEによるグラフェン成長

    • 著者名/発表者名
      前田文彦,日比野浩樹
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学・松山大学(愛媛県松山市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] グラフェン/SiC(0001)の水素処理と真空中加熱過程

    • 著者名/発表者名
      前田文彦,田邉真一,磯部真吾,日比野浩樹
    • 学会等名
      第60回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Ru(0001)表面に成長したグラフェンの凹凸構造

    • 著者名/発表者名
      村田祐也,鈴木哲,前田文彦,日比野浩樹
    • 学会等名
      第60回 応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学(厚木市)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/people/fmaeda/Publication_List_NTT_J.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/group/shitsuko-g/Publication%20List%202010.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] NTTにおけるPublication List

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/people/fmaeda/index-j.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 研究発表リスト

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/group/shitsuko-g/publication.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] NTTにおけるPublicaiton List

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/people/fmaeda/Publication_List_NTT_J.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] Publication List 2012

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/group/shitsuko-g/pub2012.html

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/people/fmaeda/Publication_List_NTT_J.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/group/shitsuko-g/pub2011.html

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/people/fmaeda/Publication_List_NTT_J.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.brl.ntt.co.jp/group/shitsuko-g/Publication%20List%202010.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [産業財産権] グラフェンの作製方法2013

    • 発明者名
      前田文彦,田邉 真一,日比野浩樹
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-035493
    • 出願年月日
      2013-02-26
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] グラフェンの作製方法2013

    • 発明者名
      前田文彦,田邉真一,日比野浩樹
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-035493
    • 出願年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [産業財産権] 電界効果トランジスタ、製造用基板、およびその製造方法2012

    • 発明者名
      前田文彦,日比野浩樹
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-079785
    • 出願年月日
      2012-03-30
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] グラファイト薄膜の製造方法2012

    • 発明者名
      前田文彦,日比野浩樹,高村真琴
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2012-025925
    • 出願年月日
      2012-02-09
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] グラファイト薄膜の製造方法2012

    • 発明者名
      前田文彦, 日比野浩樹, 高村真琴
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権番号
      2012-025925
    • 出願年月日
      2012-02-09
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 電界効果トランジスタ,製造用基板,およびその製造方法2012

    • 発明者名
      前田文彦, 日比野浩樹
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権番号
      2012-079785
    • 出願年月日
      2012-03-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [産業財産権] 電界効果トランジスタ、製造用基板、およびその製造方法2011

    • 発明者名
      前田文彦, 日比野浩樹
    • 権利者名
      日本電信電話株式会社
    • 産業財産権番号
      2011-085106
    • 出願年月日
      2011-04-07
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-08-23   更新日: 2019-07-29  

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