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2009 年度 研究成果報告書

固相C_<60>及びグラフェンを用いた炭素系デバイスの基礎研究

研究課題

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研究課題/領域番号 19360141
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 電子・電気材料工学
研究機関福井大学

研究代表者

橋本 明弘  福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (10251985)

研究分担者 山本 〓勇  福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90210517)
葛原 正明  福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20377469)
福井 一俊  福井大学, 大学院・工学研究科, 教授 (80156752)
塩島 謙次  福井大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (70432151)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
キーワード電気・電子材料(半導体、誘電体、磁性体、超誘電体、有機物、絶縁体、超伝導体など) / 固相C_<60>薄膜 / グラフェン / 炭素系デバイス / SiC基板 / 電界効果トランジスタ / AlN単結晶薄膜
研究概要

本研究は、固相C60FETのゲート膜として(1)Siあるいは導電性SiC基板上の単結晶AlN薄膜を用いること、及び(2)平坦化されたSiO_2膜上にグラフェンを転写して規則的なパターンを形成する、という2つの新たな方法を提案することにより単結晶C_<60>薄膜と絶縁膜の制御された界面を形成することで電界効果によるキャリア注入の本質を明らかにしようとするものである。
研究の結果、以下の知見を得た。すなわち、前記(1)については、理想界面を有する固相C_<60>層のエピタキシャル成長に必要な6H-SiC基板上の原子レベルで表面平坦なAlN表面の形成には、CMP処理SiC(0001)基板の減圧水素高温処理により6ML高さにステップ制御をした基板が必要であることを明らかにした。また、(2)については、微傾斜SiC基板上に形成したグラフェン多層膜上には、固相C_<60>が、ステップフローモードで成長することを見出し、核形成を電子線照射により制御できることを明らかにした。また、層数を制御した1層グラフェン層及び2層グラフェン層をSiO_2基板上への大面積直接転写に世界で初めて成功した。これらの研究成果は、理想的な界面形成技術の向上に大きな寄与を与えるものと考えられ、固相C_<60>及びグラフェンを用いた炭素系デバイスの研究に大きく貢献するものと考えられる。

  • 研究成果

    (55件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (25件) 学会発表 (26件) 図書 (1件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文]2010

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto
    • 雑誌名

      Nano-electronics & Nanophotonics 6

      ページ: 15. 01-15. 22

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      M. Horie, K. Sugita, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Solar Energy Materials and Solar Cells 93

      ページ: 1013-1015

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      Md. R. Islam, K. Sugita, M. Horie, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      J. Cryst. Growth 31

      ページ: 2817-2820

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sugita, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol 6

      ページ: 393-396

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sugita, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol 6

      ページ: 389-392

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      T.T. Kang, M. Yamamoto, M. Tanaka, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys 106

      ページ: 053525-1-053525-4

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      T.T. Kang, M. Yamamoto, M. Tanaka, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Optics Letters 34

      ページ: 2507-2509

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      T.T. Kang, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B 79

      ページ: 033301

  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, H. Terasaki, A. Yamamoto, S. Tanaka
    • 雑誌名

      Diamond & Related Materials 18

      ページ: 388-391

  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao, S. Tanaka, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Diamond & Related Materials 17

      ページ: 1622-1624

  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Houchin, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol 5

      ページ: 1571-1574

  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol. 5

      ページ: 1876-1878

  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      K. Iwao, A. Yamamoto, A. Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol. 5

      ページ: 1771-1773

  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      K. Sugita, Y. Nagai, D. Matsuoka, A. Hashimoto, H. Harima, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol 5

      ページ: 1765-1767

  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Sugita, Y. Nagai, A. Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Sta. Sol. 5

      ページ: 1762-1764

  • [雑誌論文]2008

    • 著者名/発表者名
      T.T. Kang, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 92

      ページ: 110902

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      W.J. Wang, K. Sugita, Y. Nagai, Y. Houchin, A. Hashi-moto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Powder Diffraction 22

      ページ: 219-222

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sugita, Y. Nagai, Y. Houchin, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Sta. Sol. 4

      ページ: 2461-2464

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, H. Niwa, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol. 4

      ページ: 2457-2460

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      W.J. Wang, Y. Nagai, Y. Houchin, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol. 4

      ページ: 2415-2418

  • [雑誌論文] Phys. Status Sol.2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sugita, Y. Nagai, Y. Houchin, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      4

      ページ: 2461-2464

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      M.S. Cho, N. Sawazaki, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol. 4

      ページ: 2441-2444

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      K. Iwao, A. Yamamoto, A. Hashimoto
    • 雑誌名

      Phys. Status Sol. 4

      ページ: 2453-2456

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Matsumoto, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      J. Cryst. Growth 301/302

      ページ: 1021-1024

  • [雑誌論文]2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao, A. Yamamoto
    • 雑誌名

      J. Cryst. Growth 301/302

      ページ: 500-503

  • [学会発表] Characterization of InN grown by Pt catalyst-assisted MOVPE2009

    • 著者名/発表者名
      K. Sasamoto, K. Sugita, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract book of 8th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS8)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Step-graded Interlayers for the improvement of MOVPE InxGa1-xN (x ~ 0. 4) Epi-layer Quality2009

    • 著者名/発表者名
      Md. R. Islam, Y. Ohmura, A. Hashimoto, A. Yamamoto, K. Kinoshita, Y. Koji
    • 学会等名
      Abstract book of 8th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS8)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] RF-MBE Growth on Vicinal Sapphire Substrate using Migration Enhanced Epitaxy2009

    • 著者名/発表者名
      M. Yamamoto, Ting-Ting Kang, M. Tanaka, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract book of 8th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS8)
    • 発表場所
      Jeju, Korea
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] A Breakthrough Toward Wafer-size bi-layer Graphene Transfer2009

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, H. Terasaki, K. Morita, S. Tanaka, H. Hibino
    • 学会等名
      Abstracts of MRS 2009 Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] Double resonant Raman spectra of a large area epitaxial graphene transferred from vicinal Si-face SiC substrate2009

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, H. Terasaki, S. Tanaka
    • 学会等名
      Delegate Manual of 20th Europian Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides (DIAMOND2009)
    • 発表場所
      Athens, Greek
    • 年月日
      20090000
  • [学会発表] A breakthrough toward wafer-size bi-layer graphene transfer2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, H. Terasaki, K. Morita, H. Hibino, S. Tanaka
    • 学会等名
      Technical Digest of International Conference on Silicon Carbide & Related Materials 2009
    • 発表場所
      Nurnberg, Germany
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] RF-MBE InN Growth on Step-ordered Off-angle Sapphire Substrates2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, H. Terasaki, S. Tanaka
    • 学会等名
      Technical Digests of Int. Workshop on Nitride Semiconductor 2008 (IWN2008)
    • 発表場所
      Montreux, Switzerland
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Step-flow Growth in Solid C60 Epitaxy on Graphene2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, H. Terasaki, S. Tanaka
    • 学会等名
      Delegate Manual of 19th Europian Conference on Diamond, Diamond-Like Materials, Carbon Nanotubes, and Nitrides (DIAMOND2008)
    • 発表場所
      Sitges, Spain
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] RF-MBE Growth of In-rich InGaN for Tandem Solar Cell2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao H. Hohnoki, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract Book of 15th Int'l Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE2008)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] A Study of Mg-doping Behaviour of RF-MBE InN using Homo-junction Structure2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashi- moto, K. Iwao H. Honoki, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract Book of 15th Int'l Conference on Molecular Beam Epitaxy (MBE2008)
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Direct Measurements of Van der Waals Force in HOPG H. Terasaki2008

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, T. Honda, A. Hashi-moto
    • 学会等名
      Program Book of 2nd Conference on New Diamond & Nano Carbons 2008 (NDNC2008)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] Electron Beam Irradiation Effect for Solid C60 Epitaxy on Graphene2008

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, H. Terasaki, A. Yamamoto, S. Tanaka
    • 学会等名
      Program Book of 2nd Conference on New Diamond & Nano Carbons 2008 (NDNC2008)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20080000
  • [学会発表] RF-MBE Growth of In-rich InGaN for Tandem Solar Cell2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Extended Abstract of 17th Int'l Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-17)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] MOVPE Growth and Mg-doping of InxGa1-xN (x~0. 4) for Tandem Solar Cell2007

    • 著者名/発表者名
      M. Horie, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Extended Abstract of 17th Int'l Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-17)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] MOVPE Growth of In-rich InAlN for InAlN Tandem Solar Cell2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Houchin, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Extended Abstract of 17th Int'l Photovoltaic Science and Engineering Conference (PVSEC-17)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Transfer of Large Area Graphene Sheets from Carbonized 6H-SiC by a Direct Bonding Technique2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao, S. Tanaka, A. Yama- moto
    • 学会等名
      Abstracts of MRS 2007 Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Marked Improvements in Electrical and Optical Properties for MOVPE InN Annealed at a Low Temperature (~300 C) in O2 Atmosphere2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagai, K. Sugita, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract book of 7th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS7)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] New Nitridation Technique for Mosaicity Control in RF-MBE InN Growth2007

    • 著者名/発表者名
      K. Iwao, A. Yamamoto, A. Hashimoto
    • 学会等名
      Abstract book of 7th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS7)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Mosaicity Control of In-rich InGaN in RF-MBE Growth by Template Technique2007

    • 著者名/発表者名
      K. Iwao, Y. Yamada, A. Yamamoto, A. Hashimoto
    • 学会等名
      Abstract book of 7th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS7)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] A Trade-off Relation between Tilt and Twist Angle Fluctuations in InN Grown by RF-MBE2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, A. Yamamoto, K. Iwao
    • 学会等名
      Abstract book of 7th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS7)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Atmospheric-Pressure MOVPE Growth of In-Rich InAlN2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Houchin, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract book of 7th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS7)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] The Importanve of Reducing Strain for the Improvement of Crystalline Quality of MOVPE InN2007

    • 著者名/発表者名
      K. Sugita, A. Hashimoto, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract book of 7th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS7)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Etching and Optical Deterioration of Nitrogen-Fa Face of Wultzite InN in NH3 Ambient2007

    • 著者名/発表者名
      A. Yamamoto, K. Sugita, Y. Nagai, A. Hashimoto
    • 学会等名
      Abstract book of 7th Int'l Conference of Nitride Semiconductors (ICNS7)
    • 発表場所
      Las Vegas, USA
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] A New Formation Method of Large Area Graphene on SiO2/Si Substrate2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao, S. Tanaka, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract book of The 18th Europian Diamond and Related Mterials
    • 発表場所
      Berlin
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] Van der Waals Epitaxy of Solid Fullerene on Graphene Sheet2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto, K. Iwao, S. Tanaka, A. Yamamoto
    • 学会等名
      Abstract book of The 18th Europian Diamond and Related Mterials
    • 発表場所
      Berlin
    • 年月日
      20070000
  • [学会発表] GaInNAs Epitaxy for High Efficient Tandem Solar Cell by RF-MBE (Invited)2007

    • 著者名/発表者名
      A. Hashimoto
    • 学会等名
      Abstracts of MBE-Taiwan 2007
    • 発表場所
      Kaohsiung, Taiwan
    • 年月日
      20070000
  • [図書] 高効率太陽電池の開発と応用2009

    • 著者名/発表者名
      橋本明弘
    • 総ページ数
      49-66
    • 出版者
      シー・エム・シー出版
  • [備考]

    • URL

      http://www.eng.u-fukui.ac.jp/outline/master.html#Electrical_and_Electronics

  • [産業財産権] グラフェンシートの製造方法2007

    • 発明者名
      橋本明弘、田中悟
    • 権利者名
      福井大学
    • 産業財産権番号
      特願2007-233535 2007-233535
    • 出願年月日
      2007-09-10
  • [産業財産権] グラフェンシートの製造方法2007

    • 発明者名
      橋本明弘
    • 権利者名
      福井大学
    • 産業財産権番号
      特願2007-261188
    • 出願年月日
      2007-10-04

URL: 

公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

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