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2018 年度 研究成果報告書

絶縁基板上グラファイト層間化合物集積化技術の開発とデバイス応用

研究課題

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研究課題/領域番号 16K14223
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
研究機関国立研究開発法人産業技術総合研究所

研究代表者

村上 勝久  国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (20403123)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードグラファイト / 化学気相成長 / 黒鉛層間化合物 / 平面型電子放出デバイス
研究成果の概要

エレクトロニクス応用に向けた、絶縁基板上へのグラファイト成膜技術の開発および、グラファイトへのアルカリ金属の層間挿入による黒鉛層間化合物の形成について研究を行った。その結果、高周波プラズマの援用により高結晶性のグラファイトを絶縁基板上に600度の低温で成膜レート66nm/hの比較的高い速度で合成可能となった。また、絶縁基板上に成膜したグラファイトのデバイス応用として、グラファイト電極を用いた平面型電子放出デバイスの開発を行い、従来型の平面型電子放出デバイスと比較して、電子放出効率と放出電流密度を1万倍向上することに成功した。

自由記述の分野

グラフェン、電子放出デバイス

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで学術的な物性研究の興味の範疇に留まっていたグラファイト層間化合物のデバイス応用に向けた、絶縁基板上へのグラファイト成膜技術を確立することが出来た。600度以下の低温で成膜可能であることから、石英やシリコン基板など高耐熱基板だけでなく、安価なガラスなどにも成膜可能であり、デバイス応用の観点からも有意であると言える。また、絶縁基板上に成膜下グラファイトを電極を用いた電子放出デバイスを開発し、性能を飛躍的に向上できることを示し、グラファイト電極のデバイス応用への有効性を実証した。

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公開日: 2020-03-30  

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