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可撓性基板へのグラフェン転写方法 コモンズ

国内特許コード P150011464
掲載日 2015年3月2日
出願番号 特願2015-010454
公開番号 特開2016-132610
出願日 平成27年1月22日(2015.1.22)
公開日 平成28年7月25日(2016.7.25)
発明者
  • カリタ ゴラップ
  • 種村 眞幸
出願人
  • 国立大学法人 名古屋工業大学
発明の名称 可撓性基板へのグラフェン転写方法 コモンズ
発明の概要 【課題】有機溶媒を使用することなく、可撓性基板へのグラフェン転写プロセスにおいて、簡単、かつ効果的な転写方法を提供する。
【解決手段】金属基板14上にCVD法によりグラフェン膜を形成した後、この金属基板14を可撓性基板16上に低温ホットプレス法により固着させた後、金属基板を除去し、さらに金属残渣を溶剤により除去した後、乾燥させることを特徴とする。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


従来、グラフェンは、炭素原子が六角形に繋がった平面構造であって化学的に安定しており、透明で、かつバリスティック伝導性、大電流密度耐性、等の優れた電気特性を持つことから、透明電極あるいは高移動度のFETなどの電子デバイスに利用可能な材料として注目されている。



グラフェン膜としては単層、二層、あるいは数~数十層のものが知られている。



グラフェン膜の製造方法としては、テープを用い、グラファイトから基板にグラフェンを転写する方法が知られている。



しかしながら、この方法では大面積のグラフェン膜の作製が困難であり、大面積化に向けて、炭化ケイ素(SiC)から選択的にSiを除く方法、あるいはCVD(化学気相成長)法が採用されている。



CVD法によりグラフェン膜を形成する方法として、キャリアガスとしてアルゴンガスを流しながら、炭素源、特に樟脳を熱分解させ、加熱したNi等の基板上に、20~35層のグラフェン積層体を形成することが知られている(特許文献1参照)。



樟脳の供給量が少なく、基板温度が高いとグラフェン積層体を合成できるとしている。



金属基板上へのCVD法による単層あるいは数層のグラフェン形成の大面積化の研究もなされ、メタンガスの流量を多くした大気圧中で、銅箔上に六角形状ドメインの層数の少ないグラフェン膜が形成されること(非特許文献1参照)、一方、同じく金属箔上に、低メタン分圧で、大きなサイズの六角形状ドメインの単層グラフェン膜が形成されることも知られている。



このグラフェンドメイン群をmm幅の大きさに成長させることにより11000cm-1-1という大きなキャリア移動度が得られることが確認されている(非特許文献2参照)。



ドメイン状とは、基板表面に島状(アイランド状)の単結晶グラフェン膜(ドメイン)が複数個独立して存在している状態を示す。



しかし、上記従来の方法では、六角形等の規則正しい形状の多数層からなるグラフェンが安定的に得られなかった。



このため、金属基板からプラスチック等の樹脂基板へ転写する場合には、何度も転写作業を繰り返さなければならず、煩雑であるばかりか、転写品質が良くなかった。

産業上の利用分野


本発明は、可撓性基板へグラフェンを転写する方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
金属基板上にCVD法によりグラフェン膜を形成した後、
この金属基板を可撓性基板上に低温ホットプレス法により固着させた後、
金属基板を除去し、さらに金属残渣を溶剤により除去した後、
乾燥させる
ことを特徴とする可撓性基板へのグラフェン転写方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2015010454thum.jpg
出願権利状態 公開
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