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基板微細加工を援用した選択的結晶成長によるグラフェンのナノ物性制御

研究課題

研究課題/領域番号 23560003
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 応用物性・結晶工学
研究機関東北大学

研究代表者

吹留 博一  東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10342841)

研究分担者 川合 祐輔  東北大学, 大学院工学研究科, 助教 (20451536)
小嗣 真人  公益財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 研究員 (60397990)
米田 忠弘  東北大学, 多元物質科学研究所, 教授 (30312234)
研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2011年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード界面 / グラフェン / SiC / 基板微細加工 / ナノスケール制御 / Si基板 / 微細加工
研究成果の概要

グラフェンは、優れた物性を有する有望なデバイス材料となっている。このグラフェンの実用化に向けて、他のデバイス材料には無い特徴を活かすことが重要である。このことを鑑み、グラフェンの物性が構造に敏感であることを活かした「基板微細加工を援用した選択的成長によるグラフェンの構造・物性のナノ制御」を目的とした研究を行った。
申請者らは、微視的に(111)・(100)が露出した微細加工Si(100)基板へSiC薄膜を介してグラフェンを成長させた。その結果、微視的な面方位による界面構造が変化した。これによりグラフェン積層が変調され、グラフェンのバンド構造を微視的に制御出来ることが明らかとなった。。

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (32件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 6件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Microscopically-Tuned Band Structure of Epitaxial Graphene through Interface and Stacking Variations Using Si Substrate Microfabrication2014

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Fukidome, Takayuki Ide, Yusuke Kawai, Toshihiro Shinohara, Naoka Nagamura, Koji Horiba, Masato Kotsugi, Takuo Ohkochi, Toyohiko Kinoshita, Hiroshi Kumighashira, Masaharu Oshima, Maki Suemitsu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 4 号: 1 ページ: 5173-5173

    • DOI

      10.1038/srep05173

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Site selective epitaxy of graphene on Si wafers2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome, Y. Kawai, H. Handa, H. Hibino, H. Miyashita, M. Kotsugi, T. Ohkochi, M. Jung, T. Suemitsu, T. Kinoshita, T. Otsuji, and M. Suemitsu
    • 雑誌名

      Proceeding of the IEEE

      巻: 101 号: 7 ページ: 1557-1566

    • DOI

      10.1109/jproc.2013.2259131

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微細加工基板へのグラフェンのエピ成長による擬電磁場の創出2013

    • 著者名/発表者名
      吹留博一、小嗣真人、川合祐輔、井出隆之、大河内拓雄、木下豊彦、末光眞希
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 34 号: 7 ページ: 380-384

    • DOI

      10.1380/jsssj.34.380

    • NAID

      10031184986

    • ISSN
      0388-5321, 1881-4743
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 基板微細加工の援用による超高品質グラフェンの作製2013

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 雑誌名

      マテリアルステージ

      巻: 13 ページ: 23-26

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 基板相互作用を援用したグラフェンのナノ構造・物性制御2012

    • 著者名/発表者名
      吹留博一
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 33 号: 10 ページ: 546-551

    • DOI

      10.1380/jsssj.33.546

    • NAID

      130004486704

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise control of epitaxy of graphene by microfabricating SiC substrate2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome、 Y. Kawai、 F. Fromm、 M. Kotsugi、 H. Handa、 T. Ide、 T. Ohkouchi、 H. Miyashita、 Y. Enta、 T. Kinoshita、 Th. Seyller、 M. Suemitsu
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 101 号: 4 ページ: 041605-041605

    • DOI

      10.1063/1.4740271

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 基板相互作用によるグラフェンの電子状態制御2012

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一、川合祐輔
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: ED2012-2 ページ: 5-7

    • NAID

      110009564209

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] グラフェンを用いた半導体素子との開発と将来展望2012

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 雑誌名

      電子ジャーナル

      巻: 438 ページ: 7-57

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Epitaxy of graphene on 3C-SiC(111) thin films on microfabricated Si(111) substrates2012

    • 著者名/発表者名
      吹留博一、川合祐輔、小嗣真人
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 51

    • NAID

      210000140718

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 高輝度放射光を用いたオペランド顕微分光による材料とデバイスのギャップの橋渡し2014

    • 著者名/発表者名
      吹留博一
    • 学会等名
      表面科学会
    • 発表場所
      島根県松江市
    • 年月日
      2014-11-08
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanoscale Operando observation of graphene transistor by using photoelectron emission microscopy2014

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome
    • 学会等名
      EMN SPring 2014
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nanoscale Operando Analysis of graphene transistor by combination use of PEEM & 3D nano-ESCA2014

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome
    • 学会等名
      SPEM2014
    • 発表場所
      Oxford, UK
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] グラフェン・トランジスタの電子状態のオペランド光電子顕微鏡 観察2014

    • 著者名/発表者名
      吹留博一
    • 学会等名
      SPring-8 ワークショップ-SPring-8とユーザーのさらなる連携を目指して-
    • 発表場所
      兵庫県佐用郡佐用町
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Microscopic Control of structural and electronic properties of graphene by growing on SiC thin film on a microfabricated Si substrate2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome, T. Ide, Y. Kawai, M. Suemitsu, T. Ohkouchi, M. Kotsugi, T. Kinoshita, T. Shinohara, N. Nagamura, S. Toyoda, K. Horiba, M. Oshima
    • 学会等名
      Graphene Week 2013
    • 発表場所
      Chemniz, Germany
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Microscopic Control of Epitaxial Graphene on SiC(111) and SiC(100) Thin Films on a Microfabricated Si(100) Substrate2013

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome
    • 学会等名
      AVS2013
    • 発表場所
      Long Beach, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェンデバイスのオペランド顕微分光2013

    • 著者名/発表者名
      吹留博一
    • 学会等名
      物性研究所短期研究会 真空紫外・軟X線放射光物性研究の将来
    • 発表場所
      千葉県柏市
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三次元nanoESCAによるグラフェン・デバイスのその場観察に向けて2013

    • 著者名/発表者名
      吹留博一
    • 学会等名
      ISSP workshop
    • 発表場所
      柏市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Epitaxy of Graphene on Si(100) and Si(111) Faces Simultaneously Formed on Si(100) Substrate2013

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Fukidome
    • 学会等名
      SSNS'13
    • 発表場所
      蔵王
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Control of Electronic and Structural Properties of Epitaxial Graphene on 3C-SiC/Si and Its Device Applications2012

    • 著者名/発表者名
      Hirokazu Fukidome, Masato Kotsugi, Takuo Ohkouchi, Akitaka Yoshigoe, Yuden Teraoka, Yoshiharu Enta, Toyohiko Kinoshita, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji, Maki Suemitsu
    • 学会等名
      2012 MRS Spring Meeting
    • 発表場所
      (San Francisco, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Definite Observation of Interfacial Charge Transfer in Graphene Transistor  by Using Soft X-ray 3D Scanning Photoelectron Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome, N. Nagamura, K. Horiba, S. Toyoda, S. Kurosumi, T. Shinohara, T. Ide,M. Suemitsu, K. Nagashio, A. Toriumi, and M. Oshima
    • 学会等名
      SSDM (2012 International Conference on Solid State Devices and Materials)
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Modulation of Electronic and Vibrational Properties of Epitaxial Graphene by Spatially Confining Eptaxy2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome, Y. Kawai, F. Fromm, M. Kosugi, T. Ide, T. Ohkouchi, H. Miyashita, Y. Enta, T. Kinoshita, T. Seyller, M. Suemitsu
    • 学会等名
      VAS14(14th International Conference on Vibrations at Surfaces)
    • 発表場所
      神戸
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Operando Analysis of Graphene Transistor by Soft X-ray 3D Scanning Photoelectron Microscopy2012

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome, N. Nagamura, K. Horiba, S. Toyoda, S. Kurosumi, T. Shinohara, T. Ide,M. Suemitsu, K. Nagashio, A. Toriumi, and M. Oshima
    • 学会等名
      ISGD-3(3rd Internatinal Symposium on Graphene Devices
    • 発表場所
      (Paris, France)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 基板微細加工によるエピグラフェンの構造・電子状態の制御2012

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 学会等名
      第25回日本放射光学会年会
    • 発表場所
      佐賀県鳥栖市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェンデバイスの電子状態のナノ分析2012

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 学会等名
      ISSP workshop
    • 発表場所
      東京都文京区
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] エピグラフェンの表面界面構造解析(invited)2012

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 学会等名
      平成23年度日本表面科学会東北・北海道支部学術講演会(招待講演)
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Tuning of Structural and Electronic properties of Epitaxial Graphene by Substrate Microfabrication2011

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 学会等名
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2011)
    • 発表場所
      愛知県名古屋市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Tuning of Electronic Properties of Epitaxial Graphene on Microfabrication2011

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 学会等名
      第24回マイクロプロセス・ナノテクノロジー国際会議(MNC 2011)
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェンの結晶評価技術 (invited)2011

    • 著者名/発表者名
      吹留 博一
    • 学会等名
      応用物理学会第49回応用物理学会スクール -グラフェンの基礎から応用まで(招待講演)
    • 発表場所
      山形県山形市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Spatial Confinement of Epitaxy of Graphene on Microfabricated SiC to Suppress Thickness Variation

    • 著者名/発表者名
      H. Fukidome, T. Ide, H. Handa, Y.Kawai, F. Fromm, M. Kotsugi, T. Ohkouchi, H. Miyashita, Y. Enta, T. Kinoshita, Th. Seyller, M.Suemitsu
    • 学会等名
      AVS 59th International Symposium & Exhibition
    • 発表場所
      (Tampa, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学研究者紹介

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/07d0b9809a3935bd641ebf3d9ef57148.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 東北大学電気通信研究所 末光・吹留研究室 研究紹介

    • URL

      http://www.suemitsu.riec.tohoku.ac.jp/about/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 東北大学研究者紹介 吹留博一

    • URL

      http://db.tohoku.ac.jp/whois/detail/07d0b9809a3935bd641ebf3d9ef57148.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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