| 研究課題/領域番号 |
23655125
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| 研究機関 | 名古屋大学 |
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研究代表者 |
北浦 良 名古屋大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (50394903)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-28 – 2013-03-31
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| キーワード | グラフェン / 電子顕微鏡 / 電子物性 |
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| 研究概要 |
収束電子ビームを用いてグラフェンのナノ加工を行うため、化学気相成長法によるグラフェンの成長条件の最適化と、TEMグリッドへの転写の条件検討を行った。その結果、グレインサイズが１００マイクロメートル以上にも達する大面積グラフェンの成長に成功するとともに、ポリマーを用いない直接転写を適用することで、大面積かつクリーンな架橋グラフェンを作成することに成功した。 作成した架橋大面積グラフェンを用い、まずは電子ビームリソグラフィを用いて、収束電子ビームによるナノ加工実験の対象となる１～１０ミクロン程度の大きさに加工することを試みた。この結果、幅が１０ミクロン程度のリボンを作成することに成功した。しかしながら、作成の際にゴミが付いてしまうこと、溶液処理を解すことによって端が折れ曲がってしまうこと、などが問題となり、収束電子ビームを用いたナノ加工を行うための理想的なサンプル作成には至っていない。 上記実験と並行して、ナノ加工と電子物性計測を同時に行うために、貫通孔を開けたシリコン基板に電極をパターンニングしたものを試作した。貫通孔の幅の制御に若干の問題を残すものの、実験に供するに可能な基板を大量に作成することに成功した。 今後は、収束電子ビームを用いたナノ加工実験に適した試料作成のため、試料の精製と溶液処理を介さないプロセスを開発するとともに、上記の電極付き基板への転写を行い、実際にナノ加工をしながらグラフェンの電子物性計測を行なっていく予定である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
１年目の目標としていた架橋グラフェンの作成条件を絞り込むとともに、次年度に必要となる電極をパターンニングした基板の作成プロセスを確立することが出来た。以上から、順調に進展していると判断できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
架橋グラフェンの作成を続けると共に、収束電子ビームを用いたナノ加工実験に適したサイズにするためのプロセスを確立する。現在の予定では、より高品質のグラフェンを用いること、溶液プロセスを用いないこと、水素プラズマ処理による不純物の除去、の適用を予定している。 上記のプロセスを完了出来れば、収束電子ビームを用いた実験へと進み、最終的にはグラフェンの原子レベルでの構造を観察、加工しつつ、同時に電子物性を計測する実験を行い、構造と物性の相関について詳細な理解をしたいと考えている。
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| 次年度の研究費の使用計画 |
化学気相成長法によるグラフェン合成に必要となる各種ガス、電極をパターンニングした貫通孔付きシリコン基板の製作費が、主となる。また、最終年度のため、各種学会発表および論文投稿費用にも使用する予定である。
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