SiC上グラフェンのシート抵抗の湿度依存性

摘要

本研究では水分子の吸着によるグラフェンの特性変化を測定するためにSiC熱分解法を用いて作製したグラフェンを使用した。SiC上グラフェンは基板に直接成長するため転写の必要がない。そのため転写時に必ず生じるレジスト残漆の影響や基板との相互作用の変化を考慮する必要がなく，グラフェン本来の特性を知ることが出来ると期待される。さらに，我々の研究グループは10mm角のSiC基板上に高品質で均一な単結晶グラフェンを形成することに成功している。この大面積単結晶グラフェンのセンサ特性を，デバイス化プロセスを経ることなく計測する手法を確立した。また，最近，純水洗浄によりグラフェン上に吸着水層構造が形成されることを見いだしており，その影響も併せて検討した。SiC上グラフェンは基板との相互作用によってn型にドープされているため，p型ドーハントである水分子が吸着することでキャリア密度が減少し抵抗は上昇する。本研究ではそのキャリア密度変化量の定量化の試みについても述べる。