[ 科学技術・大学 ]

神奈川産技研など、触媒なしで基板上に直接成長−グラフェン合成開発

(2017/5/15 05:00)

神奈川県立産業技術総合研究所の金子智主任研究員とジャパン・アドバンスト・ケミカルズ(相模原市中央区)、東京工業大学の吉本護教授らの研究チームは、触媒が不要で、基板上に直接成長できるグラフェンの新しい合成法を開発した。二酸化炭素(CO2)で酸化させる手法で、均一な膜を1層ずつ1分と短時間で効率良く作れる。高品質なグラフェン素子の大量生産に道を開く。米化学会発行の科学誌ACSオメガに掲載された。

研究チームは、酸化剤としてCO2を満たした低温の雰囲気中において、原料となるグラファイト(黒鉛)にレーザー光を当て、絶縁基板であるチタン酸ストロンチウム上にグラフェン膜を蒸着法で1層ずつ成長した。

グラフェン薄膜を作製するには、主に化学気相成長(CVD)を活用するが、1層を作製するのに数時間かかる。これに対し、開発手法は、1層当たり約1分で1層ずつ成長させられる。

段差のある基板を使い、段差端から成長が始まるグラフェンが基板を覆い尽くす前に成長を止めることで、半導体素子などとして使いやすいワイヤ状にできる。厚さ約0・33ナノメートル(ナノは10億分の1)の1層の膜の状態を原子間力顕微鏡(AFM)で観察したところ、グラフェンの構造である、規則的に並んだ炭素のきれいな六員環が確認できた。

グラフェンは2004年に発見された原子1個の厚さのシート状の炭素材料。グラフェン薄膜の作製には、グラファイトからテープで機械的に引きはがす手法や、金属触媒を使って高温のCVD法で作るといった手法がある。だが、こうした方法は制御が難しかったり、素子の作製には、膜をはがして貼りつける「転写」が必要になったりするなど実用面で課題があった。

(2017/5/15 05:00)

関連リンク

総合1のニュース一覧

おすすめコンテンツ

きちんと知りたい! 
電気自動車用パワーユニットの必須知識

きちんと知りたい! 電気自動車用パワーユニットの必須知識

今日からモノ知りシリーズ 
トコトンやさしい地球学の本

今日からモノ知りシリーズ トコトンやさしい地球学の本

今日からモノ知りシリーズ 
トコトンやさしい電気自動車の本
第3版

今日からモノ知りシリーズ トコトンやさしい電気自動車の本 第3版

機械製図CAD作業技能検定試験 実技試験ステップアップガイド
(3・2・1級対応)

機械製図CAD作業技能検定試験 実技試験ステップアップガイド (3・2・1級対応)

NCプログラムの基礎〜マシニングセンタ編 上巻

NCプログラムの基礎〜マシニングセンタ編 上巻

金属加工シリーズ フライス加工の基礎 上巻

金属加工シリーズ フライス加工の基礎 上巻

Journagram→ Journagramとは

ご存知ですか?記事のご利用について

カレンダーから探す

ソーシャルメディア

電子版からのお知らせ

↓もっと見る

日刊工業新聞社トピックス

セミナースケジュール

イベントスケジュール

もっと見る

PR

おすすめの本・雑誌・DVD

ニュースイッチ

企業リリース Powered by PR TIMES

大規模自然災害時の臨時ID発行はこちら

日刊工業新聞社関連サイト・サービス

マイクリップ機能は会員限定サービスです。

有料購読会員は最大300件、無料登録会員は最大30件の記事を保存することができます。

会員登録/ログイン

このサイトでは、アクセス状況の把握や広告配信などのためにクッキー(Cookie)を使用しています。このバナーを閉じるか閲覧を継続した場合、クッキーの使用に同意したこととさせていただきます。なお、クッキーの設定や使用の詳細についてはプライバシーポリシーページをご覧ください。

閉じる