【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.30】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0009
利用課題名 / Title
グラフェンデバイス用電極蒸着
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
CVDグラフェン,金属触媒
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
山田 貴壽
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
CVDグラフェンの電気特性の理解には、CuやNi等の金属触媒表面上に合成されたグラフェンを、石英やSiO2等の絶縁基板上に転写する必要がある。絶縁基板上に転写したグラフェン表面に、産業技術総合研究所ナノプロセシング施設（NPF）にて電子ビーム蒸着装置によりTiとAu薄膜を蒸着した。電流―電圧特性はオーミック特性が観測された。
実験 / Experimental
【利用した主な装置】
【NPF023】電子ビーム真空蒸着装置
【実験方法】
熱CVD法によりCu表面に成膜しされた単層グラフェンの電気特性を評価するために、NPFにおいてグラフェンに電極を形成した。
熱CVDグラフェン表面にPMMAをコートし保持材として塗布し、合成用基板のCuを塩化第二鉄水溶液でエッチングした。数回の純水によるリンス後に、水中で石英基板表面にグラフェンを転写した。大気中、室温での自然乾燥後に、PMMAをアセトンによる除去し、グラフェン/石英基板構造を得た。
NPF保有の電子ビーム蒸着装置を用いて、TiとAu薄膜を蒸着した。電極パターンを形成したSUS板をマスクとして用いてパターニングした。TiおよびAuの膜厚は、30および100 nmとした。
作製した試料の電流-電圧特性およびHall効果測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
グラフェン上に蒸着した電極間の電流-電圧特性を測定した。測定には、プローブを形成した電極に接触させ、ソース・メジャーユニットを用いた。測定結果は、直線性を示しオーミック電極が形成できたことが確認できた。さらに、グラフェンなどの二次元材料は表面の水分吸着等でキャリア密度や移動度が大きく変化するために、真空中でHall効果測定を行なった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
今後は、電界効果トランジスタなどの作製のために、低接触抵抗化やフォトリソグラフィーによるパターニング形成を開発する。さらに、蒸着金属の平坦性を原子間力顕微鏡で評価する。
Hall効果測定の真空度等の測定環境依存性を評価する。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件