グラフェン薄膜成長法の比較

Comparison of graphene thin film growth methods


分散インキ CVD
熱CVD プラズマCVD
RFプラズマCVD MPCVD
成膜温度室温1,000℃800℃室温~600℃
膜厚10nm~0.1nm~1nm~0.1nm~
成膜面積5~20cm角~10cm角~30cm角~1m角
特長 常温成膜高品質膜超高品質膜 各種基板への直接成膜、大面積化可能Roll to Roll 成膜も可能)
短所多くの欠陥、機能低下(酸化グラフェンの還元処理による危険性) 1,000℃の高温成膜、転写必要 真空装着、プラズマイオン衝撃による表面欠陥形成 真空装置
応用 塗布により絶縁体表面への誘電性付与(導電性は劣る) トランジスタ等の電子デバイス 転写による透明導電膜 金属、半導体、プラスチックへの直接成膜メンブレン、透明導電膜、太陽電池、蓄電池・燃料電池等の電極、特に垂直配向グラフェン作成可能

付記



分散インキ
 酸化グラフェンの分散液を基板上にスピンコートしてグラフェン酸化物の薄膜を作製し、ヒドラジン蒸気で還元する。
CVD【Chemical Vapor Deposition】化学気相成長法/化学蒸着法
 半導体・絶縁体・金属などをガスにして、加熱した基板上で化学反応により堆積させ、薄膜を形成する技術、及びその装置。

熱CVD
 熱分解による生成物や化学反応によって、薄膜を形成する手法、及びその装置である。CVDの一種であり、熱エネルギーによる原料ガスの分解生成物や化学反応を利用することが特徴であり、高純度の薄膜が形成できる、被覆性が良い、装置構成が比較的簡易、プラズマによる損傷が無い、選択成長が可能、などの長所を有するが、短所としては、利用できる製膜温度や基板・原料ガスに制約があること、低温では膜の質が落ちやすい、などが挙げられる。
プラズマCVD【plasma CVD, Plasma-Enhanced CVD, PECVD】
 プラズマを援用する型式のCVDの一種である。様々な物質の薄膜を形成する蒸着法の一つである。化学反応を活性化させるため、高周波などを印加することで原料ガスをプラズマ化させるのが特徴である。

  
RFプラズマCVD【Radio Frequenc plasma CVD】高周波プラズマCVD
 減圧下で反応性ガスの高周波グロー放電分解によって薄膜を形成する方法、及びその装置。
MPCVD【Microwave Plasma-enhanced CVD, Microwave Plasma CVD】マイクロ波励起表面波プラズマCVD
高周波(2.45GHzマイクロ波を使用してプラズマ放電させ、高密度プラズマにより炭素含有ガスから高品質・高速成膜する方法、及びその装置。
(JPG画像)




付記
appendix

MOCVD【Metal Organic CVD】有機金属気相成長法
 原料として有機金属やガスを用いた結晶成長方法、及びその装置で、化合物半導体結晶を作製するのに用いられ、原子層オーダーで膜厚を制御することができるため、半導体レーザをはじめとするナノテクノロジーといった数nmの設計が必要な分野で用いられる。
 代表取締役CTO:梅野(工学博士)が、名大・名工大時代共に、日本酸素㈱(現 大陽日酸㈱)との共同研究を通して、MOCVD技術の完成度を高めてきた。
※グラフェン薄膜成長には使われていない。
(JPG画像)





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