【公開日：2025.06.16】【最終更新日：2025.05.07】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT1314
利用課題名 / Title
グラフェンへの欠陥導入の研究
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
カーボン, 欠陥,膜加工・エッチング/Film processing and Etching
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
根間 裕史
所属名 / Affiliation
立命館大学 大学院理工学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
塚本匡秋,河野恵子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
グラファイトの単原子層（1L）の薄膜であるグラフェンは，基礎と応用，両方の分野の研究者から注目を集めている．この薄膜の優れた2次元性は，系への炭素原子の付与，除去，移動を容易にする．このため，グラフェンは欠陥の研究に理想的な材料の1つと考えられている．本研究では，炭素原子の除去でグラフェンへの欠陥導入を図った．特に，研究報告が多くない多層グラフェンへ欠陥を導入し，欠陥の影響を分光分析で調べることができた．
実験 / Experimental
グラフェン試料は，スコッチテープでグラファイト（HOPG）を機械的に劈開することで，SiO2/Si表面に用意した．欠陥は，試料をドライエッチング装置（KT-210）内の酸素プラズマに曝すことで導入を試みた．意図通りに欠陥導入がなされたかどうかは，原子層膜の特性評価で感度のあるラマン分光を用いた．グラフェンのラマンスペクトルには，よく知られているG及び2D（G'）ピークに加え，欠陥に由来したピーク（D，D’）が現れるため，当研究の試料評価に適していると考えた．
結果と考察 / Results and Discussion
1~3層のグラフェン試料を作製できた．試料の層数判定は，ラマン分光測定で得たスペクトルのG，2Dピークの強度比（IG/I2D）をもとに行った．これらの試料を，条件出しされた酸素プラズマに曝す前後のラマンスペクトルの一例を図1に示す（3L試料）． 曝露後のスペクトルにはD，D’ピークが現れるため，今回は欠陥の導入をできたと考えられる．
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1. グラフェン（3L）のラマンスペクトル．酸素プラズマに曝す前（pristine）と曝した後のスペクトル（etched）．
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- Hirofumi Nema, Yasuhiro Fujii, Naoya Okada, Shogo Saito, Eiichi Oishi, Akitoshi Koreeda, "Raman spectroscopy in defective multi-layer graphene", 第64回 フラーレン・ナノチューブ・グラフェン総合シンポジウム, 2023.3
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件