【研究領域課題番号】18H03864 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

単層グラフェン / 二層グラフェン / CVD / インターカレーション / 電界効果トランジスタ / CVD成長 / 転写プロセス / グラフェン / トランジスタ / 転写技術 / 転写法

【研究成果の概要】

究極的な二次元物質であるグラフェンは、極めて高いキャリア移動度や光透過性などから今後のIoT社会を支える重要なデバイスの構成要素となりうる。本研究では研究代表者独自の「エピタキシャルCVD法」をベースとして、単層グラフェンの高品質化を進めるとともに、積層構造を制御した二層グラフェンの選択成長へと発展させた。CVD合成した二層グラフェンを用いて層間への分子挿入とツイスト角度の関係を明らかにするとともに、層間に挿入された分子の特異構造を見出すなど多くの興味深い知見を得た。さらに、六方晶窒化ホウ素と組み合わせたトランジスタアレーの作製など応用研究も大きく発展させることができた。

【研究の社会的意義】

炭素からなるグラフェンは、原子レベルの薄さにもかかわらず、電気的に非常に優れ、かつ透明であることから、次世代の集積回路や通信、タッチパネルなどへの応用が期待されている材料である。本研究では、このグラフェンの層数を制御した高品質合成を実現し、二次元絶縁体である六方晶窒化ホウ素と組み合わせることで電子デバイスとして高い特性を示すことを実証した。また、半導体的な電子構造をとる二層グラフェンの構造を高度に制御する方法を開発するとともに、二枚のグラフェンの層間で未知の分子の構造を見出すなど、新しいサイエンスにつながる成果を得ることにも成功した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2018-04-01 - 2022-03-31

【配分額】43,810千円 (直接経費: 33,700千円、間接経費: 10,110千円)