Cu蒸気触媒を用いた減圧CVDによるr面サファイア上のグラフェン直接成長: 成長温度依存性

摘要

量産性や歩留まりの向上に関し問題の多い転写プロセスを回避するため、絶縁体基板上でのグラフェンCVD成長が盛hに研究されている。しかし、絶縁体基板表面は一般に触媒作用が弱いため、金属触媒上でのCVDよりも高い成長温度が必要となるだけでなく、得られるグラフェンの品質も悪い。Teng らは Cu 蒸気を触媒として使用し、SiO_2基板上に良質のグラフェンが成長することを示した。一方、我々は無触媒減圧CVDによってサファイア上にグラフェンの直接成長を行い、c面サファイアよりもr面のサファイア基板方が触媒作用が強く、グラフェンをより低温で速く成長できることを示した。本研究では、成長温度のさらなる低温化を目指し、Cu蒸気触媒を用いた減圧CVDによるr面サファイア上でのグラフェンの直接成長を試みた。