【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.07.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NR0039
利用課題名 / Title
プラズマCVDによるグラフェンの作製
利用した実施機関 / Support Institute
奈良先端科学技術大学院大学 / NAIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）物質・材料合成プロセス/Molecule & Material Synthesis（副 / Sub）計測・分析/Advanced Characterization
【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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed
キーワード / Keywords
グラフェン、ラマンスペクトル、プラズマCVD,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy,赤外・可視・紫外分光/ Infrared/visible/ultraviolet spectroscopy,ナノカーボン/ Nano carbon,高周波デバイス/ High frequency device,センサ/ Sensor,エレクトロデバイス/ Electronic device,スピントロニクスデバイス/ Spintronics device,量子効果デバイス/ Quantum effect device,メタマテリアル/ Metamaterial
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)
林 康明
所属名 / Affiliation
大和大学 理工学部
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
岡本皓大郎
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
西川 嘉子,山垣 美恵子
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)
プラズマCVD（化学気相成長）法により、低温（600℃以下）にてグラフェンの成長を行った。成長条件において、基板温度、圧力、水素とメタンの混合割合、成長時間を変化させ、作製された試料のグラフェンとしての特性を調べて、最適化をはかることを目的とした。基板にはシリコンウェーハを用い、成長後に取り出した試料をラマン分光分析法により評価した。
実験 / Experimental
プラズマCVDを行う装置として、高密度かつ低電子温度のプラズマの生成が可能な高周波マグネトロンプラズマCVD装置を用いた。プラズマ中のイオンによるダメージを防ぐため、高周波電極と基板電極（接地電位）との距離を一般よりも広い、5cmとした。基板温度：550-580℃、圧力：5-10Pa、水素希釈メタン濃度：60-100％、成長時間：20-60分の範囲内で成長を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
基板温度580℃、圧力5Pa、水素希釈メタン濃度60％、成長時間30分の条件で作製した試料において、ラマンスペクトルでグラフェンの特徴を示す2700cm-1付近の２D（G'とも言う）ピークが最も顕著に表れた（図１）。２Dピークのピークフィット解析より、作製されたグラフェンは、単層グラフェンが乱層構造で積層した、ランダム積層グラフェンであることが分かった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
プラズマCVD法で作製したグラフェンのラマン分光分析
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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