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Basic Research for Carbon Electronics Devices using Solid C_<60> and/or Graphene

使用固体C_<60>和/或石墨烯的碳电子器件的基础研究

基本信息

批准号：
19360141
负责人：
HASHIMOTO Akihiro
金额：
$ 11.81万
依托单位：
University of Fukui
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2009
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-19360141/
关键词：
電気・電子材料(半導体、誘電体、磁性体、超誘電体、有機物、絶縁体、超伝導体など)固相C_<60>薄膜グラフェン炭素系デバイス SiC基板電界効果トランジスタ AlN単結晶薄膜固相C60薄膜 A1N単結晶薄膜

项目摘要

本研究は、固相C60FETのゲート膜として(1)Siあるいは導電性SiC基板上の単結晶AlN薄膜を用いること、及び(2)平坦化されたSiO_2膜上にグラフェンを転写して規則的なパターンを形成する、という2つの新たな方法を提案することにより単結晶C_<60>薄膜と絶縁膜の制御された界面を形成することで電界効果によるキャリア注入の本質を明らかにしようとするものである。研究の結果、以下の知見を得た。すなわち、前記(1)については、理想界面を有する固相C_<60>層のエピタキシャル成長に必要な6H-SiC基板上の原子レベルで表面平坦なAlN表面の形成には、CMP処理SiC(0001)基板の減圧水素高温処理により6ML高さにステップ制御をした基板が必要であることを明らかにした。また、(2)については、微傾斜SiC基板上に形成したグラフェン多層膜上には、固相C_<60>が、ステップフローモードで成長することを見出し、核形成を電子線照射により制御できることを明らかにした。また、層数を制御した1層グラフェン層及び2層グラフェン層をSiO_2基板上への大面積直接転写に世界で初めて成功した。これらの研究成果は、理想的な界面形成技術の向上に大きな寄与を与えるものと考えられ、固相C_<60>及びグラフェンを用いた炭素系デバイスの研究に大きく貢献するものと考えられる。

This study は, solid phase C60FET のゲート membrane として (1) Si あるいは conductivity SiC substrate の単 crystallization を AlN film with いること and び (2) the wafer された SiO_2 membrane にグラフェンを planning write して rules なパターンを form する, という 2 つの new たな method proposed をすることにより単 Crystallization of C_ (60 > と never try film の suppression された interface をすることで electricity industry working fruit によるキャリア injection の nature を Ming らかにしようとするものである. The results of the study are as follows: を leads to た. すなわち, former (1) については, ideal interface をする solid C_ (60 > layer のエピタキシャル growth に necessary な 6 h - SiC substrate の atomic レベルで surface flat なの formation on the surface of AlN には, CMP 処 SiC (0001) substrate の圧 water, high temperature reduction 処 Richard により 6 ml high さにステッ royal をプ system The がた substrate が is necessary for であるとをとを to be exposed in らにに to た. また, (2) については, micro tilt SiC substrate に form したグラフェン multilayer membrane には, solid C_ < > 60 が, ステップフローモード grow ですることを see し, nucleation にを electron irradiation より suppression できることを Ming らかにした. また, layer を royal した 1 layer グラフェン layer and び 2 グラフェン layer を SiO_2 substrate への large area planning directly write にめ the early でて successful した. はこれらの research results, the ideal な interface formation technology のに up large きな send and を and えるものと exam えられ, solid C_ < 60 > and びグラフェンを with いた carbon series デバイスの study にきく contribution するものと exam えられる.