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2014 Fiscal Year Annual Research Report

状態密度の大きく異なるグラフェン・金属界面での電流注入の理解と制御

Research Project

Project/Area Number 24686039
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

長汐 晃輔  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20373441)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Keywordsグラフェン / コンタクト / 状態密度 / 化学結合 / 物理吸着
Outline of Annual Research Achievements

これまでの研究結果から、グラフェン/金属コンタクトの抵抗を低減するためにはグラフェンの状態密度を向上させることが重要であるという指針を示してきた。これに基づき昨年度は、金属とグラフェンの化学結合によるグラフェンの電子の分散関係を変調させることで状態密度を向上させることを試み、コンタクト抵抗を低減させることに成功した。しかしながら、さらなる低減には、異なる手法が必要となる。そこで、最終年度は、コンタクト領域をグラファイト化させることを検討した。コンタクトホールをあけた際に、アモルファスカーボンを堆積させ、さらにNi電極を堆積させる。これを700C以上の高温でアニールすることで、アモルファスカーボンをグラファイト化させることで、多層領域を作り状態密度を向上させるという手法である。アモルファスカーボンとNiの割合、アニール温度の条件を変えることで実験を行った。ラマンによる層数判定から高温の方が結晶性の良いグラファイトが成長することが分かった。ただし、薄いNiは、高温アニールによるマイグレーションにより微粒子化してしまうため、そのままコンタクト電極として使用することは出来なかった。再度EBリソにより電極形成後、コンタクト抵抗を計測した結果、250Ohmum程度の低いコンタクト抵抗を得た。ただし、高温アニールのためバックゲートのリークが頻繁に起こることから、反応温度の低減は重要な鍵であるといえる。層数が多くなるとグラファイトは垂直方向の電気伝導性が悪いため逆にコンタクト抵抗が悪くなることが予想されることから、数層の成長が期待できる組成比が重要であるといえる。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 2 results) Presentation (9 results) (of which Invited: 9 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Large Fermi level modulation in graphene transistors with high-pressure O2-annealed Y2O3 topgate insulators2014

    • Author(s)
      K. Kanayama, K. Nagashio, T. Nishimura, and A. Toriumi
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 104 Pages: 083519

    • DOI

      org/10.1063/1.4867202

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Quantum capacitance measurement of bilayer graphene2014

    • Author(s)
      K. Nagashio, K. Kanayama, T. Nishimura, and A. Toriumi
    • Journal Title

      ECS Trans.

      Volume: 61 Pages: 75

    • DOI

      10.1149/06103.0075ecst

    • Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Carrier response in electric-field-induced bandgap of bilayer graphene2014

    • Author(s)
      K. Nagashio
    • Organizer
      45th IEEE Semiconductor Interface Specialists Conference
    • Place of Presentation
      Bahia Resort Hotel, SaDiego,USA
    • Year and Date
      2014-12-05
    • Invited
  • [Presentation] グラフェンFETの実現へ向けて –コンダクタンス法によるギャップ内準位解析-2014

    • Author(s)
      長汐晃輔
    • Organizer
      第9回ATI合同研究会
    • Place of Presentation
      東北大学東京分室(東京都千代田区)
    • Year and Date
      2014-11-26
    • Invited
  • [Presentation] Energy gap formation & gap states analysis in bilayer graphene2014

    • Author(s)
      K. Nagashio
    • Organizer
      Indo-Japan program on Graphene and related materials
    • Place of Presentation
      JNCASR, Bangalore, India
    • Year and Date
      2014-11-05
    • Invited
  • [Presentation] Energy gap formation and gap states analysis in bilayer graphene under the ultra-high displacement2014

    • Author(s)
      K. Nagashio
    • Organizer
      Japan-Korea Joint Symposium on Semiconductor Physics and Technology
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2014-09-17
    • Invited
  • [Presentation] semiconducting properties in bilayer graphene under the ultara-high displacement2014

    • Author(s)
      K. Nagashio
    • Organizer
      IEEE INEC2014
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2014-07-29
    • Invited
  • [Presentation] 2層グラフェンにおけるギャップ内のキャリア応答と高キャリア密度下でのサブバンド散乱2014

    • Author(s)
      長汐晃輔
    • Organizer
      日本表面科学会 第82回表面科学研究会
    • Place of Presentation
      東工大(東京都目黒区)
    • Year and Date
      2014-07-25
    • Invited
  • [Presentation] 電界印加による2層グラフェンのギャップ形成2014

    • Author(s)
      長汐晃輔
    • Organizer
      第78回半導体・集積回路技術シンポジウム
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都新宿区)
    • Year and Date
      2014-07-17
    • Invited
  • [Presentation] 2層グラフェンの外部電界印加によるギャップ形成とギャップ内準位の評価2014

    • Author(s)
      長汐晃輔
    • Organizer
      学振専門委員会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2014-06-10
    • Invited
  • [Presentation] Quantum capacitance measurement of bilayer graphene2014

    • Author(s)
      K. Nagashio, K. Kanayama, T. Nishimura, and A. Toriumi
    • Organizer
      225rd ECS meeting
    • Place of Presentation
      Orlando,USA
    • Year and Date
      2014-05-12
    • Invited
  • [Book] Frontiers of graphene and carbon nanotubes2015

    • Author(s)
      K. Nagashio, A. Toriumi
    • Total Pages
      25
    • Publisher
      Springer
  • [Remarks] 東京大学マテリアル工学専攻 長汐研究室

    • URL

      http://webpark1753.sakura.ne.jp/nagashio_lab/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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