2次元原子膜材料の微細構造制御と電子デバイス応用に関する研究

• 研究課題/領域番号: 26630139
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 独立行政法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 森山 悟士 独立行政法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, MANA独立研究者 (00415324)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
• キーワード: グラフェン / 量子ホール効果 / ナノ材料 / 薄膜・量子構造 / 酸化イットリウム

研究成果の概要

本研究では, 二次元原子膜材料のデバイス応用に向けて, デバイス化に適した基板の開発と, その基板を用いたナノデバイスの作製を試みた。基板材料として, 酸化イットリウム/グラファイト基板を採用し, 構造を作製, その上にグラフェンを転写し, デバイスを作製した。ホールバー素子の電子輸送特性の評価から, 単層グラフェン特有の量子ホール効果の観測, そしてシリコン酸化膜基板上と同等の移動度と, グラファイトをゲート電極とした高いキャリア密度変調を実現した。これは酸化イットリウム/グラファイト構造が原子膜デバイスの基板として有用であることを示すものである。

研究成果

• [学会発表] 酸化イットリウム/グラファイト基板上のグラフェンの輸送特性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 小松克伊, 渡辺英一郎, 津谷大樹, 森山悟士
  • 学会等名: 日本物理学会第70回年次大会
  • 発表場所: 早稲田大学, 東京
  • 年月日: 2015-03-21 – 2015-03-24
• [学会発表] Quantum-dot behavior in ultra-thin gold nanowires (2015)
  • 著者名/発表者名: S. Moriyama, M. Yoshihira, Y. Morita, H. Guerin, Y. Ochi, H. Kura, T. Ogawa, T. Sato and H. Maki
  • 学会等名: MANA International Symposium 2015
  • 発表場所: つくば, 茨城
  • 年月日: 2015-03-11 – 2015-03-13
• [学会発表] Field-induced confinement and quantum transport in graphene (2014)
  • 著者名/発表者名: S. Moriyama, Y. Morita, E. Watanabe, D. Tsuya
  • 学会等名: PacSurf2014, Pacific Rim Symposium on Surfaces, Coatings and Interfaces
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2014-12-07 – 2014-12-11