【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23AT0229
利用課題名 / Title
ナノカーボン材料のデバイス作製と評価
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者）/Internal Use (by 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）計測・分析/Advanced Characterization
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（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
蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation,ALD,スパッタリング/ Sputtering,光リソグラフィ/ Photolithgraphy,エリプソメトリ/ Ellipsometry,原子薄膜/ Atomic thin film,エレクトロデバイス/ Electronic device
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)
藤井 健志
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
杉山 和義
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）,機器利用/Equipment Utilization
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-031：原子層堆積装置_1[FlexAL]
AT-009：コンタクトマスクアライナー[MJB4]
AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
AT-024：抵抗加熱型真空蒸着装置
AT-063：分光エリプソメータ
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
グラフェンのトップゲート型電界効果トランジスタの開発を行っている。トップゲート型の課題はグラフェン上への絶縁膜成膜であり、本研究ではまず、トップゲート絶縁体の候補であるAl2O3について原子層堆積法（ALD）を用いた成膜についての検討を行った。
実験 / Experimental
基板としてはサファイア（5 mm□）、グラフェン/SiO2/Si（5 mm□）を用いた。Al2O3のALD成膜条件はサーマル、基板温度300℃、200サイクルである（そのほかの条件はNPFの標準条件を使用）。なお、成膜前の前処理等は特に行っていない。
結果と考察 / Results and Discussion
サファイア基板上に成膜した、Al2O3のAFMの結果を図1に示す。サファイア基板（図1(a)）ではステップ&テラス構造を有する原子平坦面を示している。一方でこのサファイア基板上にAl2O3をALD成膜した結果、図1(b)に示すようにステップ&テラス構造の消失と、膜と思われる微小なパーティクルが確認された。以上の結果より、Al2O3が成膜されていると考えられる。一方でグラフェン/SiO2/Si上ではサファイア基板と同様のパーティクルが観測されたが（図なし）、厚みは非常に薄い（数nm）ことが示唆された。 今後、サイクル数などを多くすることでグラフェン上への厚膜化を行う予定である。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. ALD成長したサンプルのAFM像 (a)サファイア基板, (b) Al2O3/サファイア基板
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