JP2014162683A - グラフェンの作製方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステップS101で、SiC基板を加熱してSiC基板の表面に6√3×6√3構造の炭素バッファー層を形成する(第1工程)。次に、ステップS102で、SiC基板を加熱した状態で炭素バッファー層が形成されているSiC基板の表面に水素を供給し、炭素バッファー層と基板側のSiとの結合を切断してグラフェンとし、グラフェンとSiC基板との間に存在するSiのダングリングボンドを水素で終端する(第2工程)。以上のようにしてグラフェンを形成した後、ステップS103で、グラフェンを形成したSiC基板を真空中で加熱してグラフェンの基板側に存在する炭化水素を除去する(第3工程)。
【選択図】 図1
Description
はじめに、実施例1について説明する。まず、1層のグラフェンをSiC基板のSi面に形成し、次いで、30分間水素処理することで2層グラフェン/水素終端SiC構造を形成した。この水素処理によって2層グラフェンとなった構造を形成した試料を真空槽中に導入し、試料(SiC基板)背面に設置したヒータの輻射熱で加熱した。残留ガスとの反応を避けるため、試料加熱中の真空槽内の真空度を2×10-6Pa以下に保った。
次に、実施例2について説明する。実施例2では、SiC基板を加熱処理し、表面に炭素バッファー層のみが形成され、グラフェン層が表面に形成されていない状態の試料を作製した。この試料について、水素処理を施し、SiC基板の上に、1層のグラフェンが形成され、また、この下のSiが水素終端された状態とした。この試料について、前述した実施例1と同様の実験を行った。
次に、実施例3について説明する。実施例3では、前述した実施例1と同様な構造を作製した後、水素処理を1時間行って試料を作製し、実施例1と同様な実験を行った。この結果得られた加熱温度に対するSiCバルクのピークとグラフェンのピークの強度比を図11に示す。この場合は、強度比は250℃で一度増加するものの、350℃および450℃では小さくなり、650℃の加熱で再度増加する。
Claims (5)
- SiC基板を加熱して前記SiC基板の表面に6√3×6√3構造の炭素バッファー層を形成する第1工程と、
前記SiC基板を加熱した状態で前記炭素バッファー層が形成されている前記SiC基板の表面に水素を供給し、前記炭素バッファー層と基板側のSiとの結合を切断してグラフェンとし、前記グラフェンと前記SiC基板との間に存在するSiのダングリングボンドを水素で終端する第2工程と、
前記グラフェンを形成した前記SiC基板を真空中で加熱して前記グラフェンの前記基板側に存在する炭化水素を除去する第3工程と
を備えることを特徴とするグラフェンの作製方法。 - 請求項1記載のグラフェンの作製方法において、
前記第3工程では、前記炭化水素に加えて前記グラフェンの前記基板側に存在する水素分子を除去することを特徴とするグラフェンの作製方法。 - 請求項1または2記載のグラフェンの作製方法において、
前記炭素バッファー層の上に形成されたグラフェンを備え、
前記第3工程では、前記SiC基板を250〜950℃の範囲のいずれかの温度で加熱することを特徴とするグラフェンの作製方法。 - 請求項1または2記載のグラフェンの作製方法において、
前記SiC基板の上には前記炭素バッファー層のみが形成され、
前記第3工程では、前記SiC基板を250〜650℃の範囲のいずれかの温度で加熱することを特徴とするグラフェンの作製方法。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のグラフェンの作製方法において、
前記第3工程では、真空度が1.33×10-2Pa以下の状態で前記加熱を行うことを特徴とするグラフェンの作製方法。
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