Development of transfer-less fine pattern formation and electrode connection method for graphene on an insulating substrate and evaluation in nano-meter scale

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は、CVDプロセス後のポストトリートメントにて取り除く部分（Cu）とグラフェンシートとの電極接続部材として機能させる部分（CuNi合金）を同一基板上に作り込むための実験に着手した。取り掛かりとして、CuパターンとNiパターンの組み合わせによって形成されるテンプレートを部分的に合金化する際の最適条件を抽出する目的にて、特定のラインパターンからなるフォトマスクを新規作成した。これらをステンシル的に使いCuおよびNiのラインを同一の基板に重ね合わせてプロセスすることで、目的とするテンプレートの基本構造が作成可能となる。Cuによる微細パターンについてはリフトオフプロセスを駆使することにより１mmから0.01mmまでの線幅において再現性良くテストパターンを作成することに成功したが、この上に重ねてプロセスするNi微細パターンについては薄膜作製における熱拡散性がCuと大きく異なることが判明したことから、その制御性を改善するための実験を引き続き実施しているところであり、そのプロセス条件が固まり次第、テンプレートの熱処理条件最適化に着手する。さらに、テンプレート上におけるグラフェンシートの基本物性制御技術に繋がる手法として、グラフェンメッシュを有機分子ユニットからボトムアップ的に作成する際の分子材料として窒素を含むトリアジン誘導体を前駆体分子として用い、金基板上にてボトムアップ的に重合させることでグラフェンメッシュ状の構造が作製可能であることをSTM観察により確認した。この結果は、窒素を含む前駆体分子を通常の窒素を含まない前駆体分子と適宜混合して基板上重合させることでナノカーボンシートへの窒素ドーピングを制御できる可能性を示している。