JP2013103873A - Method for producing graphene substrate and graphene substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、グラフェン基板の製造方法及びグラフェン基板に関する。 The present invention relates to a graphene substrate manufacturing method and a graphene substrate.
特許文献１には、グラファイト化触媒の存在下において気相炭素供給源を熱処理してグラフェンを生成することによって、グラフェンシートを製造する方法が記載されている。 Patent Document 1 describes a method for producing a graphene sheet by producing a graphene by heat-treating a vapor-phase carbon supply source in the presence of a graphitization catalyst.
特許文献２には、グラファイト片を粘着テープで剥離して得た１層から数層のグラフェン片を用いた半導体装置が記載されている。 Patent Document 2 describes a semiconductor device using one to several layers of graphene pieces obtained by peeling a graphite piece with an adhesive tape.
特許文献３には、炭素材料基板の炭素材料をアブレーションにより転写して得られたグラフェン層を有する半導体装置が記載されている。 Patent Document 3 describes a semiconductor device having a graphene layer obtained by transferring a carbon material of a carbon material substrate by ablation.
特許文献１〜３に記載されたグラフェンシートの製造方法には、以下に示す問題がある。特許文献１に記載の方法によれば、グラファイト化のための触媒が必要になる。また、特許文献２に記載の方法によれば、粘着テープによりグラフェン片を剥離するので、均一なグラフェンシートを得ることが困難である。さらに、特許文献３に記載の方法によれば、炭素材料の転写時に、しわ、ゆがみ、破れ等が生じやすく、均一なグラフェンシートを製造することが困難である。 The graphene sheet manufacturing methods described in Patent Documents 1 to 3 have the following problems. According to the method described in Patent Document 1, a catalyst for graphitization is required. Moreover, according to the method described in Patent Document 2, it is difficult to obtain a uniform graphene sheet because the graphene pieces are peeled off by the adhesive tape. Furthermore, according to the method described in Patent Document 3, it is difficult to produce a uniform graphene sheet because wrinkles, distortion, tearing, and the like are likely to occur during transfer of the carbon material.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、均一なグラフェン層を有するグラフェン基板を製造するための製造方法及びグラフェン基板を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a manufacturing method and a graphene substrate for manufacturing a graphene substrate having a uniform graphene layer.
上記の課題を解決するために、本発明に係るグラフェン基板の製造方法は、導電性又は半導体基板上においてグラフェン炭素源を電解重合し、グラフェン層を形成する形成工程を包含することを特徴としている。 In order to solve the above-described problems, a method for manufacturing a graphene substrate according to the present invention includes a forming step of forming a graphene layer by electropolymerizing a graphene carbon source on a conductive or semiconductor substrate. .
また、本発明に係るグラフェン基板は、導電性又は半導体基板の表面にグラフェン層が直接付着していることを特徴としている。 The graphene substrate according to the present invention is characterized in that the graphene layer is directly attached to the surface of the conductive or semiconductor substrate.
本発明に係るグラフェン基板の製造方法は、導電性又は半導体基板上においてグラフェン炭素源を電解重合し、グラフェン層を形成する形成工程を包含しているので、均一なグラフェン層を有するグラフェン基板を製造することが可能である。 The method for manufacturing a graphene substrate according to the present invention includes a forming step of forming a graphene layer by electropolymerizing a graphene carbon source on a conductive or semiconductor substrate, and thus manufacturing a graphene substrate having a uniform graphene layer Is possible.
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
（グラフェン基板の製造方法）
本発明に係るグラフェン基板の製造方法は、導電性又は半導体基板上においてグラフェン炭素源を電解重合し、グラフェン層を形成する形成工程を包含している。
(Graphene substrate manufacturing method)
The method for producing a graphene substrate according to the present invention includes a forming step of forming a graphene layer by electropolymerizing a graphene carbon source on a conductive or semiconductor substrate.
本発明においてグラフェン層を形成する基板として、導電性基板又は半導体基板を使用する。導電性基板として、例えば、銅、チタン、金、銀等の金属基板を使用することができ、半導体基板として、シリコン等を使用することができる。 In the present invention, a conductive substrate or a semiconductor substrate is used as the substrate on which the graphene layer is formed. For example, a metal substrate such as copper, titanium, gold, or silver can be used as the conductive substrate, and silicon or the like can be used as the semiconductor substrate.
本発明において用いられるグラフェン炭素源は、下記一般式（１）−１又は一般式（１）−２に示される化合物であり得る。 The graphene carbon source used in the present invention may be a compound represented by the following general formula (1) -1 or general formula (1) -2.
（一般式（１）−１及び一般式（１）−２中、Ｒ１は、水素原子又は置換されていてもよい炭化水素基を表しており、Ｒ２からＲ５は、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表しており、Ｘ１は、硫黄原子又は酸素原子を表している。）
Ｒ１は、水素原子又は置換されていてもよい炭化水素基を表している。Ｒ１における炭化水素基として、好ましくは、炭素数１〜４の直鎖状又は分枝鎖状のアルキル基及び炭素数２〜４の直鎖状又は分枝鎖状のアルケニル基が挙げられる。Ｒ１におけるアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ‐ブチル基、ｓｅｃ‐ブチル基、ｔｅｒｔ‐ブチル基等が挙げられ、Ｒ１におけるアルケニル基の例としては、エテニル基、プロペニル基、ブテニル基、ブタジエニル基等が挙げられる。
(In General Formula (1) -1 and General Formula (1) -2, R 1 represents a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group, and R 2 to R 5 represent a hydrogen atom or carbon. (Expression 1 to 5 represents an alkyl group, and X 1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.)
R 1 represents a hydrogen atom or an optionally substituted hydrocarbon group. Preferred examples of the hydrocarbon group for R 1 include a linear or branched alkyl group having 1 to 4 carbon atoms and a linear or branched alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms. Examples of the alkyl group in R 1 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, a sec-butyl group, and a tert-butyl group. Examples of the alkenyl group in R 1 include Ethenyl group, propenyl group, butenyl group, butadienyl group and the like.
Ｒ１における置換基を有する炭化水素基としては、上述したアルキル基やアルケニル基の水素原子の１個又は２個以上が適当な置換基で置換されたものを挙げることができるが、塩素原子、臭素原子、フッ素原子等のハロゲン原子、水酸基、アルコキシ基、アシル基等で置換されたものが好ましい。ここで、ハロゲノアルキル基として、例えば、クロロメチル基、トリクロロメチル基、トリフルオロメチル基、２‐ブロモプロピル基などが挙げられる。 Examples of the hydrocarbon group having a substituent in R 1 include those in which one or two or more hydrogen atoms of the above-described alkyl group or alkenyl group are substituted with an appropriate substituent. Those substituted with a halogen atom such as a bromine atom or a fluorine atom, a hydroxyl group, an alkoxy group, an acyl group or the like are preferred. Here, examples of the halogenoalkyl group include a chloromethyl group, a trichloromethyl group, a trifluoromethyl group, and a 2-bromopropyl group.
Ｒ２〜Ｒ５は、水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表している。Ｒ２〜Ｒ５における炭素数１〜５のアルキル基として具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基などの炭素数１〜５の直鎖状又は分岐鎖状のアルキル基が挙げられ、好ましくはメチル基である。Ｘ１は、硫黄原子又は酸素原子を表している。 R 2 to R 5 represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group having 1 to 5 carbon atoms in R 2 to R 5 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, and an isopentyl group. And a linear or branched alkyl group having 1 to 5 carbon atoms such as a neopentyl group, preferably a methyl group. X 1 represents a sulfur atom or an oxygen atom.
一般式（１）−１及び一般式（１）−２に表される化合物の具体例としては、例えばピロール、チオフェン、フラン、及びこれらの誘導体が挙げられる。なお、グラフェン炭素源としてピロールを用いた場合、電解重合により得られるポリピロールは、重合度３〜５であることが好ましい。 Specific examples of the compounds represented by the general formula (1) -1 and the general formula (1) -2 include pyrrole, thiophene, furan, and derivatives thereof. In addition, when pyrrole is used as a graphene carbon source, it is preferable that the polypyrrole obtained by electrolytic polymerization has a polymerization degree of 3-5.
ここで、グラフェンとは、二次元のシートを形成する単層の六方晶系配置のカーボン原子であるが、本実施の形態において、グラフェン層は、二次元のシートを形成する単層又は数層の六方晶系配置のカーボン原子も含むものである。換言すると、グラフェン層は、グラフェンを一層又は数層含むことを意味するものであり、好ましくは１〜２０層のグラフェンを含むものである。つまり、本実施の形態においては、二次元のシートを形成する単層の六方晶系配置のカーボン原子が数層積層されたものもグラフェン層とみなす。 Here, graphene is a single-layer hexagonal arrangement of carbon atoms that forms a two-dimensional sheet. In this embodiment, the graphene layer is a single layer or several layers that form a two-dimensional sheet. The carbon atom of the hexagonal system configuration is also included. In other words, the graphene layer is meant to include one or several layers of graphene, and preferably includes 1 to 20 layers of graphene. That is, in this embodiment, a single layer hexagonal arrangement of carbon atoms that form a two-dimensional sheet is also regarded as a graphene layer.
なお、上述したグラフェン一層の厚さは、約０．３ｎｍであるため、形成したグラフェン層におけるグラフェンの層数は、グラフェン層の厚さを測定し、当該厚さから算出することができる。 Note that since the thickness of the graphene layer described above is about 0.3 nm, the number of graphene layers in the formed graphene layer can be calculated from the thickness of the graphene layer measured.
本発明においては、導電性又は半導体基板上に、電解重合によりグラフェン炭素源を堆積させ、グラフェン層を形成する。導電性又は半導体基板上においてグラフェン炭素源を電解重合する方法としては、例えば、グラフェン炭素源の溶液に導電性又は半導体基板を浸漬して、導電性又は半導体基板に電圧を印加する方法が挙げられる。 In the present invention, a graphene carbon source is deposited on a conductive or semiconductor substrate by electrolytic polymerization to form a graphene layer. Examples of the method for electrolytic polymerization of a graphene carbon source on a conductive or semiconductor substrate include a method of applying a voltage to the conductive or semiconductor substrate by immersing the conductive or semiconductor substrate in a solution of the graphene carbon source. .
グラフェン炭素源の溶液としては、上述したグラフェン炭素源を、水等の溶媒に溶解させたものを用いることができる。また、グラフェン炭素源の溶液は、界面活性剤をさらに含有することが好ましい。グラフェン炭素源の溶液に含有させる界面活性剤として、例えば、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、等が挙げられる。 As the graphene carbon source solution, a solution obtained by dissolving the above-described graphene carbon source in a solvent such as water can be used. The graphene carbon source solution preferably further contains a surfactant. Examples of the surfactant contained in the graphene carbon source solution include sodium dodecylbenzenesulfonate.
グラフェン炭素源の溶液における当該グラフェン炭素源の濃度は、グラフェン炭素源の種類、形成するグラフェン層等に応じて適宜選択することができるが、０．１〜１０ｍｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。また、グラフェン炭素源の溶液における界面活性剤の濃度は、グラフェン炭素源又は界面活性剤の種類、形成するグラフェン層等に応じて適宜選択することができるが、０．５〜５ｍｍｏｌ／Ｌであることが好ましい。 Although the density | concentration of the said graphene carbon source in the solution of a graphene carbon source can be suitably selected according to the kind of graphene carbon source, the graphene layer to form, etc., it is preferable that it is 0.1-10 mmol / L. The concentration of the surfactant in the graphene carbon source solution can be appropriately selected according to the type of the graphene carbon source or the surfactant, the graphene layer to be formed, and the like, and is 0.5 to 5 mmol / L. It is preferable.
グラフェン炭素源を電解重合するとき、例えばグラフェン層を形成させる導電性又は半導体基板を陰極、他の導電性基板（例えば、銅基板等）を陽極として、これらの基板をグラフェン炭素源の溶液中に浸漬し、これらの基板の間に電圧を印加する。グラフェン炭素源を電解重合するときの電圧及び電流密度は、グラフェン炭素源の種類、形成するグラフェン層等に応じて適宜選択することができる。 When electropolymerizing a graphene carbon source, for example, a conductive or semiconductor substrate for forming a graphene layer is used as a cathode and another conductive substrate (for example, a copper substrate) is used as an anode, and these substrates are placed in a solution of the graphene carbon source. Immerse and apply a voltage between these substrates. The voltage and current density when the graphene carbon source is electropolymerized can be appropriately selected according to the type of the graphene carbon source, the graphene layer to be formed, and the like.
本実施の形態においては、電解重合により導電性又は半導体基板上に堆積させたグラフェン炭素源を焼成することによって、グラフェン層を形成する。グラフェン炭素源の焼成は、グラフェン炭素源が堆積した導電性又は半導体基板を、不活性ガスと水素ガスとの混合ガスが存在する還元雰囲気下において行うことができる。不活性ガスとしては、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン等を好適に利用可能である。混合ガス中の水素ガスの含有比率は特に限定されないが、０．１〜１０％であることが好ましい。グラフェン炭素源の焼成温度及び焼成時間は、グラフェン炭素源の種類、形成するグラフェン層等に応じて適宜選択することができるが、焼成温度４００〜１２００℃、焼成時間１０〜１２０分であることが好ましい。 In this embodiment, a graphene layer is formed by baking a graphene carbon source deposited on a conductive or semiconductor substrate by electrolytic polymerization. Firing of the graphene carbon source can be performed on a conductive or semiconductor substrate on which the graphene carbon source is deposited in a reducing atmosphere in which a mixed gas of an inert gas and a hydrogen gas is present. Nitrogen, argon, helium, neon, xenon, etc. can be suitably used as the inert gas. The content ratio of the hydrogen gas in the mixed gas is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 10%. The firing temperature and firing time of the graphene carbon source can be appropriately selected according to the type of the graphene carbon source, the graphene layer to be formed, and the like, but the firing temperature is 400 to 1200 ° C. and the firing time is 10 to 120 minutes. preferable.
なお、導電性又は半導体基板上にグラフェン層が形成されたか否かは、ラマン分光法のような従来公知の方法又は装置を用いて確認することができる。 Note that whether or not a graphene layer is formed on a conductive or semiconductor substrate can be confirmed using a conventionally known method or apparatus such as Raman spectroscopy.
本発明に係るグラフェン基板の製造方法において、導電性又は半導体基板の表面には、パターニングされたレジストマスクが形成されていてもよい。このように、予めパターンニングされたレジストマスクが形成された導電性又は半導体基板上に、電解重合によりグラフェン炭素源を堆積させることによって、パターニングされたグラフェン層を形成することができる。 In the method for manufacturing a graphene substrate according to the present invention, a patterned resist mask may be formed on the surface of the conductive or semiconductor substrate. Thus, a patterned graphene layer can be formed by depositing a graphene carbon source by electrolytic polymerization on a conductive or semiconductor substrate on which a resist mask patterned in advance is formed.
レジストマスクは、導電性又は半導体基板の表面に、所望のパターンにレジスト材料を塗布して焼成し、露光及び現像することによって形成することができる。レジスト材料としては、公知のレジスト材料を適宜使用可能であり、ポジ型であってもネガ型であってもよい。 The resist mask can be formed by applying a resist material in a desired pattern on the surface of a conductive or semiconductor substrate, baking it, and exposing and developing. As the resist material, a known resist material can be used as appropriate, and may be a positive type or a negative type.
また、本発明は、グラフェン層を形成する形成工程の後に、レジストマスクを除去する除去工程をさらに包含してもよい。レジストマスクの除去方法としては、例えば、使用したレジスト材料に応じて選択される溶液中に導電性又は半導体基板を浸漬し、レジストマスクを溶解させる方法が挙げられる。 In addition, the present invention may further include a removal step of removing the resist mask after the formation step of forming the graphene layer. Examples of the method for removing the resist mask include a method of immersing a conductive or semiconductor substrate in a solution selected according to the resist material used to dissolve the resist mask.
このように、パターニングされたレジストマスクが予め形成された導電性又は半導体基板の表面に、電解重合によりグラフェン炭素源を堆積させることによって、所望のパターンのグラフェン層を形成することができる。したがって、グラフェン層の形成後にリソグラフィ等によりパターニングする必要がなく、製造が容易であり、かつパターニング残渣が生じない。すなわち、より高精度にパターニングされたグラフェン層を有するグラフェン基板を製造することができる。 In this way, a graphene layer having a desired pattern can be formed by depositing a graphene carbon source by electrolytic polymerization on the surface of a conductive or semiconductor substrate on which a patterned resist mask is previously formed. Therefore, it is not necessary to perform patterning by lithography or the like after forming the graphene layer, manufacturing is easy, and patterning residues are not generated. That is, a graphene substrate having a graphene layer patterned with higher accuracy can be manufactured.
上述したように、本発明に係るグラフェン基板の製造方法によれば、基板上にグラフェン層形成のための触媒を塗布する必要がなく、グラフェン層を直接基板上に形成することができるので、しわ、ゆがみ、破れ等が生じにくく、均一なグラフェン層を形成することができる。 As described above, according to the method for manufacturing a graphene substrate according to the present invention, it is not necessary to apply a catalyst for forming a graphene layer on the substrate, and the graphene layer can be formed directly on the substrate. Thus, distortion, tearing, and the like are unlikely to occur, and a uniform graphene layer can be formed.
（グラフェン基板）
本発明に係るグラフェン基板は、導電性又は半導体基板の表面にグラフェン層が直接付着している。すなわち、上述したグラフェン基板の製造方法は、本発明に係るグラフェン基板を製造するための方法の一実施形態であり、本発明にかかるグラフェン基板の一実施形態は、上述した実施の形態の説明に準ずる。
(Graphene substrate)
In the graphene substrate according to the present invention, the graphene layer is directly attached to the surface of the conductive or semiconductor substrate. That is, the graphene substrate manufacturing method described above is an embodiment of a method for manufacturing a graphene substrate according to the present invention, and an embodiment of the graphene substrate according to the present invention is described in the description of the above embodiment. Follow.
したがって、本発明に係るグラフェン基板において、グラフェン層は、パターニングされていてもよい。パターニングされたグラフェン層が導電性又は半導体基板上に直接付着したグラフェン基板は、上述したレジストマスクを用いたグラフェン炭素源の電解重合により製造することができる。 Therefore, in the graphene substrate according to the present invention, the graphene layer may be patterned. A graphene substrate having a patterned graphene layer directly attached on a conductive or semiconductor substrate can be manufactured by electrolytic polymerization of a graphene carbon source using the above-described resist mask.
また、本発明に係るグラフェン基板におけるグラフェン層は、厚さ０．３〜１０ｎｍであり得る。上述したように、グラフェン層は、グラフェンを一層又は数層含むものであり、好ましくはグラフェンを１〜２０層含む。 In addition, the graphene layer in the graphene substrate according to the present invention may have a thickness of 0.3 to 10 nm. As described above, the graphene layer includes one or several layers of graphene, and preferably includes 1 to 20 layers of graphene.
本発明に係るグラフェン基板は、グラフェン層形成のための触媒を用いずに、グラフェン層が直接基板上に形成されたものである。すなわち、グラフェン基板上に触媒が存在しない。したがって、本発明に係るグラフェン基板は、しわ、ゆがみ、破れ等のない均一なグラフェン層を有している。また、グラフェン層がパターニングされた本発明に係るグラフェン基板は、グラフェン層の形成後にリソグラフィ等によりパターニングしたものではないので、パターニング残渣が生じず、より高精度にパターニングされている。 In the graphene substrate according to the present invention, the graphene layer is directly formed on the substrate without using a catalyst for forming the graphene layer. That is, there is no catalyst on the graphene substrate. Therefore, the graphene substrate according to the present invention has a uniform graphene layer free from wrinkles, distortion, and tearing. In addition, since the graphene substrate according to the present invention in which the graphene layer is patterned is not patterned by lithography after the formation of the graphene layer, a patterning residue does not occur and the patterning is performed with higher accuracy.
本発明に係るグラフェン基板の製造方法により、パターニングされたグラフェン層が形成されたグラフェン基板を製造した。 A graphene substrate on which a patterned graphene layer was formed was manufactured by the method for manufacturing a graphene substrate according to the present invention.
まず、インチオーダーのシリコン基板上に、膜厚１μｍでポジ型のレジスト材料（東京応化工業株式会社製）を塗布し、９０℃で９０秒間プリベークした。その後、露光機 ＮＳＲ−２２０５ｉ１４（ニコン社製）を用いて、波長３６５ｎｍ（ＮＡ０．５７、ｓ０．６７）、露光量４６０ｍｓで露光した。９０℃で９０秒間再度プリベークした後、現像液（ＴＭＡＨ２．３８％）中において、２３℃で６０秒間現像した。これにより、シリコン基板上にポジパターンが形成された。形成されたポジパターンは、１〜５μｍのＬ／Ｓパターンであり、ライン：スペースの寸法比が１：１〜１：１０のパターンを含んでいた。 First, a positive resist material (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) having a film thickness of 1 μm was applied onto an inch order silicon substrate, and prebaked at 90 ° C. for 90 seconds. Then, it exposed by wavelength 365nm (NA0.57, s0.67), and exposure amount 460ms using exposure machine NSR-2205i14 (made by Nikon Corporation). After pre-baking again at 90 ° C. for 90 seconds, development was performed at 23 ° C. for 60 seconds in a developer (TMAH 2.38%). As a result, a positive pattern was formed on the silicon substrate. The formed positive pattern was an L / S pattern of 1 to 5 μm, and included a pattern having a line: space dimensional ratio of 1: 1 to 1:10.
レジストマスクが形成されたシリコン基板を、４センチ四方にカットした。４センチ四方のシリコン基板を陰極、銅基板（厚さ約０．０５ｍｍ）を陽極として、溶液が導入された２００ｃｃのビーカー中に浸漬した。各基板を直流供給電源に接続した。ビーカー中の溶液は、グラフェン炭素源として濃度１０ｍｍｏｌ／Ｌのピロール水溶液と、界面活性剤として濃度２ｍｍｏｌ／Ｌのドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液とを含み、全体で概ね１００ｃｃになるように調製した。各基板が浸漬したビーカーにおいて、電圧１．５ｖ、電流密度１．５ｍＡ／ｃｍ２で１分間電解反応させた。 The silicon substrate on which the resist mask was formed was cut into 4 cm square. A 4-cm square silicon substrate was used as a cathode and a copper substrate (thickness: about 0.05 mm) was used as an anode, and the substrate was immersed in a 200 cc beaker into which the solution was introduced. Each substrate was connected to a DC power supply. The solution in the beaker was prepared to include a pyrrole aqueous solution having a concentration of 10 mmol / L as a graphene carbon source and an aqueous sodium dodecylbenzenesulfonate solution having a concentration of 2 mmol / L as a surfactant, and the total amount was approximately 100 cc. In a beaker in which each substrate was immersed, an electrolytic reaction was performed for 1 minute at a voltage of 1.5 V and a current density of 1.5 mA / cm 2 .
その結果、陰極のシリコン基板上にポリピロールのフィルムが析出した。ポリピロールのフィルムの膜厚を原子間力顕微鏡（Nano Scope V ：Veeco社製）により測定した結果、３ｎｍ〜３０ｎｍであり、特に基板の中心部は０．３ｎｍ、端部は１０ｎｍであった。 As a result, a film of polypyrrole was deposited on the cathode silicon substrate. As a result of measuring the film thickness of the film of polypyrrole with an atomic force microscope (Nano Scope V: manufactured by Veeco), it was 3 nm to 30 nm, particularly 0.3 nm at the center of the substrate and 10 nm at the end.
ポリピロールのフィルム形成後に、レジストマスクを除去した。レジストマスクの除去は、シリコン基板を５０ｗｔ％のエタノール水溶液に浸漬することによって行った。エタノール水溶液に浸漬したシリコン基板において、レジストマスクが溶解し、ポリピロールのフィルムのネガポジ反転パターンが得られた。 After forming the polypyrrole film, the resist mask was removed. The resist mask was removed by immersing the silicon substrate in a 50 wt% ethanol aqueous solution. In the silicon substrate immersed in the ethanol aqueous solution, the resist mask was dissolved, and a negative / positive inversion pattern of the polypyrrole film was obtained.
ポリピロールフィルムパターンが形成されたシリコン基板を、４％水素含有窒素雰囲気下において、７５０℃で３０分間焼成した。その結果、２０層以下の結晶性の良いグラフェンからなる薄膜を得た。シリコン基板上にグラフェン層が形成されたことを、ラマン分光測定装置ＮＲＳ−１０００（日本分光社製）により確認した。 The silicon substrate on which the polypyrrole film pattern was formed was baked at 750 ° C. for 30 minutes in a 4% hydrogen-containing nitrogen atmosphere. As a result, a thin film made of graphene having good crystallinity of 20 layers or less was obtained. It was confirmed with a Raman spectrometer NRS-1000 (manufactured by JASCO Corporation) that a graphene layer was formed on the silicon substrate.
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、それぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and embodiments obtained by appropriately combining the respective technical means disclosed are also included in the present invention. Included in the technical scope.
本発明は、携帯電話、デジタルＡＶ機器、及びＩＣカード等に搭載される半導体チップの製造に利用することができる。 The present invention can be used for manufacturing a semiconductor chip mounted on a mobile phone, a digital AV device, an IC card, and the like.
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