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講演抄録/キーワード
講演名 2013-02-28 10:55
SPMスクラッチ法を用いたナノスケール加工のグラフェンへの適用
須田隆太郎齋藤孝成吉田 卓東京農工大)・Ampere A. TsengArizona State Univ.)・白樫淳一東京農工大ED2012-141 SDM2012-170 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2012-141 SDM2012-170
抄録 (和) 我々は,グラフェンナノデバイスの新たな作製手法として走査型プローブ顕微鏡(Scanning Probe Microscopy: SPM)を用いたスクラッチナノリソグラフィーを提案している.本手法は直接的・物理的なナノスケール切削加工であり,非常に微細な加工痕(スクラッチ痕)を任意のパターンで形成可能である.これまで,ダイヤモンドコーティングしたSPM探針を用いたスクラッチ加工によるナノリソグラフィーについて検討してきた.その結果,スクラッチ加工における探針の走査条件を制御することで,Siなどの比較的硬い材料に対する数十nm以下の加工痕の形成が可能であることを報告してきた.本手法をグラフェンに適用することで,グラフェンナノチャネルなどのグラフェンナノ構造を大気中・室温という開放環境下において容易に作製可能になるものと考えられる.今回は,基板上に転写されたグラフェンに対してSPMスクラッチ加工を実行し,SPM探針の走査条件と形成されたグラフェンの加工痕のサイズに関して検討した. 
(英) Scanning probe microscopes (SPMs) have been known as not only observation tools but also nanolithography ones. In particular, the mechanical scratching using SPMs is one of powerful methods for the modification of surfaces on the nanometer scale. We have already reported that it is possible to perform sub-20-nm scratch nanolithography on Si with a diamond-coated tip by precisely tuning the scan parameters. Hence, it is expected that one can easily fabricate graphene nanostructures by SPM scratching. In this report, we explore the possibility of performing the nanolithography of exfoliated multilayer graphene surfaces using SPM scratching. Graphene films were prepared by using mechanical exfoliation of pyrolytic graphite sheet (PGS), which is commercially available from an industrial materials company, and were deposited on SiO2/Si substrate with approximately 760 nm thermally grown oxide. The thickness of the multilayer graphenes was 30-100 nm. The scratch experiments were carried out in ambient conditions, with a commercially available diamond-coated tip with a nominal radius of curvature of 100-200 nm and a cantilever spring constant of 46 N/m. Several different forces ranging from 5 to 19 μN were applied with the scan speed of 10-1 μm/s. Grooves with the width of 20-100 nm and the depth of 1-25 nm were obtained with the normal applied forces above 10 μN. However, no grooves were formed with the forces blow 10 μN. The results indicate that the threshold force, which is the minimum applied normal load needed for scratching the graphene surfaces, is about 8-10 μN. In addition, the size of the grooves no longer depends on the scan speed and the scratch angle. It is suggested that one can easily and quickly obtain more complicated graphene nanostructures using the SPM scratching. These results imply that the SPM scratching could be a key technique for the fabrication of nanoscale graphene devices.
キーワード (和) 走査型プローブ顕微鏡 / スクラッチ加工 / グラフェン / PGSグラファイトシート / / / /  
(英) scanning probe microscopy / scratch / graphene / pyrolytic graphite sheet / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 112, no. 445, ED2012-141, pp. 71-76, 2013年2月.
資料番号 ED2012-141 
発行日 2013-02-20 (ED, SDM) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード ED2012-141 SDM2012-170 エレソ技報アーカイブへのリンク:ED2012-141 SDM2012-170

研究会情報
研究会 SDM ED  
開催期間 2013-02-27 - 2013-02-28 
開催地(和) 北海道大学(百年記念会館) 
開催地(英) Hokkaido Univ. 
テーマ(和) 機能ナノデバイスおよび関連技術 
テーマ(英) Functional nanodevices and related technologies 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 ED 
会議コード 2013-02-SDM-ED 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) SPMスクラッチ法を用いたナノスケール加工のグラフェンへの適用 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Surface Modification of Graphene by Scanning Probe Microscopy Scratch Nanolithography 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 走査型プローブ顕微鏡 / scanning probe microscopy  
キーワード(2)(和/英) スクラッチ加工 / scratch  
キーワード(3)(和/英) グラフェン / graphene  
キーワード(4)(和/英) PGSグラファイトシート / pyrolytic graphite sheet  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 須田 隆太郎 / Ryutaro Suda / スダ リュウタロウ
第1著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agriculture and Tech.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 齋藤 孝成 / Takanari Saito / サイトウ タカナリ
第2著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agriculture and Tech.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 吉田 卓 / Taku Yoshida / ヨシダ タク
第3著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agriculture and Tech.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) Ampere A. Tseng / Ampere A. Tseng /
第4著者 所属(和/英) Arizona State University (略称: Arizona State Univ.)
Arizona State University (略称: Arizona State Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 白樫 淳一 / Jun-ichi Shirakashi / シラカシ ジュンイチ
第5著者 所属(和/英) 東京農工大学 (略称: 東京農工大)
Tokyo University of Agriculture and Technology (略称: Tokyo Univ. of Agriculture and Tech.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2013-02-28 10:55:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 ED 
資料番号 ED2012-141, SDM2012-170 
巻番号(vol) vol.112 
号番号(no) no.445(ED), no.446(SDM) 
ページ範囲 pp.71-76 
ページ数
発行日 2013-02-20 (ED, SDM) 


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