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炭素機能性材料を用いた革新的次世代電子デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24760247
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東北大学

研究代表者

鷹林 将  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (00464305)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2012年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワードグラフェン / ダイヤモンドライクカーボン (DLC) / 電界効果トランジスタ / 電界効果トランジスタ (FET) / 光電子制御プラズマCVD (PA-PECVD) / ダイヤモンドライクカーボン
研究概要

グラフェンは、シリコンなどの既存半導体の値を凌駕するキャリア移動度を示し、現行電子バイスの微細化限界を打破する材料として注目されている。しかしながらグラフェンは炭素質ゆえに、従来の二酸化シリコン等の酸化物誘電材料を用いた電界効果トランジスタ(FET)構造には、酸化ダメージのために適用できない。
そこで代表者は「光電子制御プラズマCVD法」を用いて、グラフェン上へ同じ炭素材料であるダイヤモンドライクカーボン(DLC)の低ダメージ成膜を行い、DLCゲート絶縁膜グラフェンFETを作製した。その相互コンダクタンスを検討したところ、二酸化ハフニウム等の高誘電率材料を使用した場合に匹敵する性能を得た。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (27件)

  • [雑誌論文] X線光電子分光法によるダイヤモンドライクカーボン薄膜の表面化学構造解析2013

    • 著者名/発表者名
      鷹林将, 高萩隆行
    • 雑誌名

      Journal of Surface Analysis,表面分析研究会

      巻: 20巻 ページ: 25-54

    • NAID

      130007686480

    • URL

      http://www.sasj.jp/JSA/CONTENTS/jsa_list.html

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Formation of diamond-like carbon films by photoemission-assisted plasma-enhanced chemical vapor deposition2013

    • 著者名/発表者名
      M. Yang, S. Takabayashi, S. Ogawa, H. Hayashi, R. Jesko, T. Otsuji, and Y. Takakuwa
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys

      巻: 52 号: 11R ページ: 110123-110123

    • DOI

      10.7567/jjap.52.110123

    • NAID

      210000143043

    • 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] Dielectric-tuned diamondlike carbon materials for an ultrahigh-speed self-aligned graphene channel field effect transistor2013

    • 著者名/発表者名
      S. Takabayashi, M. Yang, S. Ogawa, Y. Takakuwa, T. Suemitsu, and T. Otsuji
    • 雑誌名

      4th Int. Conf. on Smart Materials, Structures, and Systems, CIMTE

      巻: 77 ページ: 270-275

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/ast.77.270

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of diamond-like carbon films on Si substrates by photoemission-assisted plasma-enhanced chemical vapor deposition2012

    • 著者名/発表者名
      M. Yang, S. Ogawa, S. Takabayashi, T. Otsuji, and Y. Takakuwa
    • 雑誌名

      Thin Solid Films

      巻: 523 ページ: 25-28

    • DOI

      10.1016/j.tsf.2012.05.059

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dielectric-tuned Diamondlike Carbon Materials for a High-performance Self-aligned Graphene-channel Field Effect Transistor2012

    • 著者名/発表者名
      S. Takabayashi, M. Yang, S. Ogawa, Y. Takakuwa, T. Suemitsu, and T. Otsuji
    • 雑誌名

      MRS Spring Meeting Proc.

      巻: 1451 ページ: 185-190

    • DOI

      10.1557/opl.2012.960

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbonaceous field effect transistor with graphene and diamondlike carbon2012

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Hyun-Chul Kang, Ryota Takahashi, Hirokazu Fukidome, Maki Suemitsu, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 雑誌名

      Diamond and Related Materials

      巻: 22 ページ: 118-123

    • DOI

      10.1016/j.diamond.2011.12.037

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光電子制御プラズマCVDによるゲートスタック用DLCの誘電率制御: Low-kからHigh-kまで2014

    • 著者名/発表者名
      林 広幸, 鷹林 将, 楊 猛, 小川 修一, 尾辻 泰一, 高桑 雄二
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学 相模原キャンパス (神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] グラフェンFET用DLCの光電子制御プラズマCVDプロセスの開発2014

    • 著者名/発表者名
      林 広幸, 鷹林 将, 楊 猛, イエシュコ ラデク, 小川 修一, 尾辻 泰一, 高桑 雄二
    • 学会等名
      第19回ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      ニューウェルシティー湯河原 (静岡県熱海市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Growth Mechanism Analysis and Precise Control of Electrical and Optical Characteristics of Diamond-Like Carbon Films2013

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Hiroyuki Hayashi, Meng. Yang, Radek Ješko, Shuichi Ogawa, Taiichi Otsuji and Yuji Takakuwa
    • 学会等名
      12th. International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Formation of aδ-Doped Diamond-Like Carbon Film with a Modulation-doped Gate Dielectric Structure2013

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Hiroyuki Hayashi, Meng Yang, Radek Ješko, Rie Shishido, Shuichi Ogawa, Taiichi Otsuji and Yuji Takakuwa
    • 学会等名
      12th. International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center, Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2013-11-07
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 光電子制御プラズマCVD法によるδ-ドープダイヤモンドライクカーボン薄膜の作製2013

    • 著者名/発表者名
      鷹林将,楊猛,林広幸,ラデクイェシコ,小川修一,尾辻泰一,高桑雄二
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学,京都府京田辺市
    • 年月日
      2013-09-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン薄膜のラマン解析とXPS解析との関係2013

    • 著者名/発表者名
      鷹林将,高萩隆行
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学,京都府京田辺市
    • 年月日
      2013-09-17
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] グラフェンチャネルFET用DLC膜の誘電率制御2013

    • 著者名/発表者名
      林 広幸, 鷹林 将, 楊 猛, 小川 修一, 尾辻 泰一, 高桑 雄二
    • 学会等名
      第68回応用物理学会東北支部学術講演会
    • 発表場所
      山形大学 工学部 (山形県米沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Tuning of the Dielectric Constant of Diamond-Like Carbon Films Synthesized by Photoemission-Assisted Plasma-Enhanced CVD2013

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Hayashi, Susumu Takabayashi, Meng Yang, Radek Jesko, Shuichi Ogawa, Taiichi Otsuji, Yuji Takakuwa
    • 学会等名
      2013 International Workshop on DIELECTRIC THIN FILMS FOR FUTURE ELECTRON DEVICES - SCIENCE AND TECHNOLOGY -
    • 発表場所
      University of Tsukuba, Tokyo Campus, Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Formation of a δ-Doped Diamond-Like Carbon Film with a Modulation-doped Gate Dielectric Structure2013

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Hiroyuki Hayashi, Meng Yang, Radek Jesko, Rie Shishido, Shuichi Ogawa, Taiichi Otsuji, Yuji Takakuwa
    • 学会等名
      12th. International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 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] Thermal Stability of Thick DLC Dielectric Films for Graphene-Channel THz Laser Prepared by Photoemission-Assisted Plasma-Enhanced CVD2013

    • 著者名/発表者名
      Radek Jesko, Hiroyuki Hayashi, Shuichi Ogawa, Susumu Takabayashi, Takanori Etoh, Yuki Kurita, Taiichi Otsuji, Yuji Takakuwa
    • 学会等名
      12th. International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • 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] 光電子制御プラズマCVD法によるδ-ドープダイヤモンドライクカーボン薄膜の作製2013

    • 著者名/発表者名
      鷹林 将, 楊 猛, 林 広幸, ラデク イェシコ, 小川 修一, 尾辻 泰一, 高桑 雄二
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス (京都府京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン薄膜のラマン解析とXPS解析との関係2013

    • 著者名/発表者名
      鷹林 将, 高萩 隆行
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス (京都府京田辺市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Deposition of thick dielectric films of diamond-like carbon for graphene-channel THz laser by photoemission-assisted plasma-enhanced CVD2013

    • 著者名/発表者名
      Radek Jesko, Meng Yang, Hiroyuki, Hayashi, Shuichi. Ogawa, Susumu Takabayashi, Takanori Etou, Yuki Kurita, Taiichi Otsuji, Yuji Takakuwa
    • 学会等名
      The 12th. International Symposium on Sputtering & Plasma Processes (ISSP2013)
    • 発表場所
      Kyoto Research Park, Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Graphene-Channel FET with δ-Doped Diamondlike Carbon Top-Gate Dielectrics2013

    • 著者名/発表者名
      Takanori Eto, Susumu Takabayashi , Yuki Kurita, Meng Yang, Hiroyuki Hayashi, Radek Ješko, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 学会等名
      The 9th. International Thin-Film Transistor Conference (ITC2013)
    • 発表場所
      東京大学 (東京都文京区)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] テラヘルツ通信を志向したダイヤモンドライクカーボンゲート絶縁膜を有するグラフェンFET2013

    • 著者名/発表者名
      江藤 隆紀, 鷹林 将, 栗田 裕記, 楊 猛, 林 広幸, イェシコ ラディック, 小川 修一, 高桑 雄二, 末光 哲也, 尾辻 泰一
    • 学会等名
      第18 回ゲートスタック研究会
    • 発表場所
      ニューウェルシティー湯河原 (神奈川県湯河原師)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン薄膜の誘電率制御およびリモートキャリア注入機構2012

    • 著者名/発表者名
      鷹林将,楊猛,林広幸,江藤隆紀,小川修一,高桑雄二,末光哲也,尾辻泰一
    • 学会等名
      第32回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      東北大学,宮城県仙台市
    • 年月日
      2012-11-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Carrier Remote Doping Effect in Graphene- Channel FET's with Diamondlike Carbon Gate Dielectrics2012

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Meng Yang, Takanori Eto, Hiroyuki Hayashi, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 学会等名
      3rd. International Symposium on Graphene Devices (ISGD-3)
    • 発表場所
      Synchrotron Radiation SOLEIL, Saint Aubin, France
    • 年月日
      2012-11-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン絶縁膜を用いたグラフェンFET2012

    • 著者名/発表者名
      鷹林将, 楊猛, 小川修一, 林広幸, 栗田裕記, 高桑雄二, 末光哲也, 尾辻泰一
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      福井大学,福井県福井市
    • 年月日
      2012-07-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dielectric-tuned Diamondlike Carbon Materials for an Ultrahigh-speed Self-aligned Graphene Channel Field Effect Transistor2012

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Meng Yang, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 学会等名
      4th. Internationals Conferences on Modern Materials and Technologies (CIMTEC2012)
    • 発表場所
      Montecatini Terme, Tuscany, Italy
    • 年月日
      2012-06-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dielectric-Tuned Diamondlike Carbon Materials for High-Performance Self-Aligned Graphene- Channel Field Effect Transistors2012

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Meng Yang, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 学会等名
      2012 Material Research Society (MRS) Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West Convention Center/Marriott Marquis, San Francisco, California, USA
    • 年月日
      2012-04-13
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン(DLC)薄膜の誘電率制御およびリモートキャリア注入機構2012

    • 著者名/発表者名
      鷹林 将, 楊 猛, 林 広幸, 江藤 隆紀, 小川 修一, 高桑 雄二, 末光 哲也, 尾辻 泰一
    • 学会等名
      第32回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      東北大学 (宮城県仙台市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Dielectric-Tuning of Diamondlike Carbon Gate Dielectrics Prepared by Photoemission-Assisted Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition2012

    • 著者名/発表者名
      Meng Yang, Susumu Takabayashi, Shuichi Ogawa, Hiroyuki Hayashi, Takanori Eto, Taiichi Otsuji, Yuji Takakuwa
    • 学会等名
      3rd. International Symposium on Graphene Devices (ISGD2012)
    • 発表場所
      Synchrotron Radiation SOLEIL, Saint Aubin, France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Carrier Remote Doping Effect in Graphene-Channel FET’s with Diamondlike Carbon Gate Dielectrics2012

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Meng Yang, Takanori Eto, Hiroyuki Hayashi, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 学会等名
      3rd. International Symposium on Graphene Devices (ISGD2012)
    • 発表場所
      Synchrotron Radiation SOLEIL, Saint Aubin, France
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフェン/SiC/SiバックゲートFET特性とSiC層厚の関係2012

    • 著者名/発表者名
      江藤 隆紀, 鷹林 将, 三本菅 正太, 猪俣 州哉, 吹留 博一, 末光 眞希, 末光 哲也, 尾辻 泰一
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] ダイヤモンドライクカーボン絶縁膜を用いたグラフェンFET2012

    • 著者名/発表者名
      鷹林 将, 楊 猛, 小川修一, 林 広幸, 栗田裕記, 高桑雄二, 末光哲也, 尾辻泰一
    • 学会等名
      電子情報通信学会 電子デバイス研究会
    • 発表場所
      福井大学 (福井県福井市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Dielectric-tuned Diamondlike Carbon Materials for an Ultrahigh-speed Self-aligned Graphene Channel Field Effect Transistor2012

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Meng Yang, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 学会等名
      4th. Internationals Conferences on Modern Materials and Technologies (CIMTEC2012)
    • 発表場所
      Montecatini Terme, Tuscany, Italy,
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Dielectric-Tuned Diamondlike Carbon Materials for High-Performance Self-Aligned Graphene-Channel Field Effect Transistors2012

    • 著者名/発表者名
      Susumu Takabayashi, Meng Yang, Shuichi Ogawa, Yuji Takakuwa, Tetsuya Suemitsu, Taiichi Otsuji
    • 学会等名
      2012 Material Research Soicety (MRS) Spring Meeting
    • 発表場所
      Moscone West Convention Center/Marriott Marquis (San Francisco, California, USA)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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