大面積・高品質ダイヤモンド単結晶薄膜合成へ向けた新規バッファ層開発

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 24760252
• 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: 東京工業大学
• 研究代表者: 岩崎 孝之 東京工業大学, 理工学研究科, 助教 (80454031)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: ダイヤモンド / ヘテロエピタキシャル成長 / バッファ層

研究概要

本研究は、次世代低損失パワーデバイス材料であるダイヤモンドのヘテロエピタキシャル合成を目指し、下地となる新規バッファ層の開発およびダイヤモンド合成を行った。新規バッファ層であるCuNi合金およびフッ化グラフェンの形成に成功した。先端放電型プラズマCVDによりCuNi上に置いてダイヤモンド合成を確認した。Cu単体に比べ、CuNi合金上ではダイヤモンドの密度・大きさともに増加した。Cu上では、炭素との吸着力が弱いために表面から脱離してしまうのに対して、CuNi合金上ではNi原子と炭素の結合が強いために強く吸着し、ダイヤモンドの核形成が起こると考えられ、合金バッファ層の優位性を示している。

研究成果

• [雑誌論文] Asymmetric transport properties of fluorinated graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Iwasaki, S. Furuyama, Matsutani, M. Hatano
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 103 ページ: 143106
  • DOI: 10.1063/1.482379
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of radical fluorination on mono- and bi-layer graphene in Ar/F_2 plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Iwasaki, A. Matsunani, M. Hatano
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 101 ページ: 163105
  • DOI: 10.1063/1.4760268
  • 査読あり
• [学会発表] 横型フッ化グラフェン‐グラフェンヘテロ構造の作製 (2014)
  • 著者名/発表者名: 成木航, 田原康佐, 岩崎孝之, 古山聡子, 松谷晃宏, 波多野睦子
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] 先端放電型プラズマCVDを用いたβ-SiC上へのダイヤモンドヘテロエピタキシャル成長 (2014)
  • 著者名/発表者名: 矢板潤也, 岩崎孝之, 波多野睦子
  • 学会等名: 第61回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2014-03-18
• [学会発表] Heteroepitaxial nucleation of diamond on 3C-SiC(001) thin films by antenna-edge microwave plasma CVD (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Iwasaki, J. Yaita, M. Natal, S. E. Saddow, M. Hatano
  • 学会等名: Hasselt Diamond Workshop 2014
  • 発表場所: Hasselt
  • 年月日: 2014-02-19
• [学会発表] Low Temperature Transport Properties of Fluorinated Graphene FET Controlled by Ionic Liquid Gating (2013)
  • 著者名/発表者名: Furuyama, K. Tahara, T. Iwasaki, A. Matsutani, M. Hatano
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2013-09-20
• [学会発表] Distinctive asymmetry in transport properties of fluorinated graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Iwasaki, S. Furuyama, A. Matsutani, M. Hatano
  • 学会等名: 2013 JSAP-MRS Joint Symposia
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2013-09-19
• [学会発表] フッ化グラフェンの磁気抵抗効果 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田原康佐,岩崎孝之,松谷晃宏,山口智弘、石橋幸治、波多野睦子
  • 学会等名: 第74回応用物理学会秋季学術講演会
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-09-18
• [学会発表] Magnetotransport properties of fluorinated graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Iwasaki, A. Matsutani, T. Yamaguchi, K. Ishibashi, M. Hatano
  • 学会等名: 5th International Conference on Recent Progress in Graphene Research
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-09-12
• [学会発表] Single-Crystal and Twisted Graphene Layers on Metal Films (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Iwasaki, H. J. Park, A. A. Zakharov, T. Eelbo, M. Wasniowska, M. Konuma, D. S. Lee, R. Wiesendanger, J. H. Smet, U. Starke
  • 学会等名: Collaborative conference on materials research 2013
  • 発表場所: Jeju
  • 年月日: 2013-06-25
• [学会発表] フッ化グラフェンFETの温度特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田原康佐,岩崎孝之,古山聡子,松谷晃宏,波多野睦子
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] イオン液体ゲートを用いたフッ化グラフェン電界効果トランジスタ (2013)
  • 著者名/発表者名: 古山聡子,田原康佐,岩崎孝之,松谷晃宏,波多野睦子
  • 学会等名: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • 発表場所: 神奈川
  • 年月日: 2013-03-28
• [学会発表] Fluorinated Graphene FETs Controlled by Ionic Liquids Gate (2013)
  • 著者名/発表者名: S. Furuyama, K. Tahara, T. Iwasaki, A. Matsutani, M. Hatano
  • 学会等名: The 9th International Thin-Film Transistor Conference
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-03-01
• [学会発表] Characteristics of Fluorinated Graphene Field Effect Transistors (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Iwasaki, S. Furuyama, A. Matsutani, M. Hatano
  • 学会等名: IEEE EDS WIMNACT 37 : Future Trend of Nanodevices and Photonics
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2013-02-18
• [学会発表] Fluorination of Mono- and Bi-layer Graphene by Ar/F_2 Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Tahara, T. Iwasaki, A. Matsutani, S. Furuyama, Y. Ohno, K. Matsumoto, M. Hatano
  • 学会等名: 2012 MRS Fall Meeting
  • 発表場所: Boston
  • 年月日: 2012-11-27
• [学会発表] Fluorination Process of Graphene using Ar/F2 Plasma (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Matsutani, K. Tahara, T. Iwasaki, M. Hatano
  • 学会等名: MNC 2012, 25th International Microprocesses and Nanotechnology Conference
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2012-11-01
• [学会発表] フッ化グラフェンのキャリア輸送特性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田原康佐,岩崎孝之,松谷晃宏,古山聡子,大野恭秀,松本和彦,波多野睦子
  • 学会等名: 第73回応用物理学会学術講演会
  • 年月日: 2012-09-12