グラフェン/SiC界面への水素侵入のその場観察による機構解明

通过原位观察阐明氢进入石墨烯/SiC界面的机制

• 批准号: 18H05955
• 负责人: 寺澤 知潮
• 金额: $ 1.91万
• 依托单位: Japan Atomic Energy Agency
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-08-24 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18H05955/
• 关键词: グラフェン; 熱放射光; SiC; その場観察; Au; バンド構造; 熱放射; 光学顕微鏡; インターカレーション

本研究はグラフェン/SiC界面への水素侵入の機構解明の研究を遂行した。本研究で用いる熱放射光学顕微鏡を実際に研究を実施する原子力研究開発機構に移設した。また、SiC試料を加熱するための試料ホルダーを作製し、SiC表面とグラフェンの界面に存在する共有結合が水素侵入によって切断されグラフェンが形成する過程のその場観察を行った。水素雰囲気下で加熱中のSiC試料の表面を反射光を用いて観察したところ、SiCのステップに由来するコントラストが観察されたことから、試料ホルダー及び光学系は問題なく構築できたことがわかった。また、グラフェンが形成する間に熱放射光のコントラストが得られなかったことを確認した。これは観察に用いたCMOSカメラの観察波長がバッファ層のバンドギャップである1eVの熱放射光に対応していないためであり、当初の研究計画の通り、近赤外線カメラの導入が必要であることがわかった。更に、本研究の対照実験としてAu基板上にグラフェンを作製しグラフェン/Au界面と水素の相互作用についても研究を行った。その結果、特にAu(100)表面においてHex-Au(100)の再構成を生じた場合にグラフェンのバンド構造が変調を受けグラフェンの熱放射強度が低下することが示唆された。この結果は、グラフェンの熱放射光強度がバンド構造の変化に敏感であることを示しており、グラフェン/SiCの系においても水素侵入に伴う構造変化が1eV以下のエネルギー領域においてバンド構造を変調させれば、近赤外線カメラによってコントラストの変化が観察可能であることを示唆している。

The purpose of this study is to investigate the mechanism of moisture intrusion at the interface between SiC and water. In this study, the Institute of Atomic Force Research and Development is used in the study of radiation optics and optical microscopy. The combination of water and water in the interface of the SiC surface and the surface of the SiC is caused by the presence of water in the interface between the two parts. In the water system, the reflected light on the surface of the SiC material is used to observe the influence of the material on the surface of the material, the reflected light on the surface of the material, the reflected light on the surface of the material and the reflected light on the surface. This is the first time that the radiation has been detected and confirmed. In this paper, we observe that the transmission of light from the 1eV is sensitive to the radiation of the 1eV, the communication of the original research plan, the transmission of the near-red external line, and the transmission of the near-red external line. In this study, we studied the interaction between water and water on the Au substrate and Au interface. The results show that the surface of Au (100) is reconstructed into a complex system. The radiation intensity is low and the radiation intensity is low. The results show that the radiation intensity, the intensity of radiation, the sensitivity, the sensitivity, the Near the red and foreign lines, there may be signs of instigation and instigation.

项目成果

低放射率金属基板上におけるグラフェン成長の熱放射によるその場観察

利用热辐射原位观察低辐射率金属基底上石墨烯的生长

• 发表时间: 2018
• 作者: Yumoto K.;et.al.;寺澤知潮，小幡誠司，保田諭，斉木幸一朗，朝岡秀人
• 通讯作者: 寺澤知潮，小幡誠司，保田諭，斉木幸一朗，朝岡秀人

Effect of hydrogen on chemical vapor deposition growth of graphene on Au substrates

• DOI: 10.7567/1347-4065/ab19ae
• 发表时间: 2019-06
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: Tomo-o Terasawa;Takanobu Taira;S. Yasuda;Seiji Obata;K. Saiki;H. Asaoka

Radiation-mode Optical Microscopy for CVD Growth of Graphene on Gold

金上石墨烯 CVD 生长的辐射模式光学显微镜

• 发表时间: 2018
• 作者: Tomo-o Terasawa;Takanobu Taira;Seiji Obata;Satoshi Yasuda;Koichiro Saiki;and Hidehito Asaoka
• 通讯作者: and Hidehito Asaoka

グラフェンの結晶成長のふく射光によるその場顕微観察

使用辐射光原位显微观察石墨烯晶体生长

• 发表时间: 2018
• 作者: T. Doura;T. Nishio;F. Tamanoi;M. Nakamura;寺澤知潮,斉木幸一朗,保田諭,朝岡秀人
• 通讯作者: 寺澤知潮,斉木幸一朗,保田諭,朝岡秀人

Electronic band modification of graphene by surface reconstruction of Au (001)

通过 Au (001) 表面重构对石墨烯进行电子能带修饰

• 发表时间: 2019
• 作者: Tomo-o Terasawa;Satoshi Yasuda;Naoki Hayashi;Wataru Norimatsu;Takahiro Ito;Shinichi Machida;Masahiro Yano;Koichiro Saiki;and Hidehito Asaoka
• 通讯作者: and Hidehito Asaoka