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微傾斜3C-SiC(111)/Si(111)基板上エピタキシャルグラフェン成長

Epitaxial growth of graphene on vicinal 3C-SiC(111)/Si(111) substrate

原本 直樹*; 猪俣 州哉*; 高橋 良太*; 吉越 章隆 ; 寺岡 有殿; 吹留 博一*; 末光 眞希*

Haramoto, Naoki*; Inomata, Shuya*; Takahashi, Ryota*; Yoshigoe, Akitaka; Teraoka, Yuden; Fukidome, Hirokazu*; Suemitsu, Maki*

シリコン基板上に形成するグラフェンの品質を制限する最大の要因はSiと3C-SiC結晶の間に存在する約20%の格子不整合である。これを克服してエピタキシャル成長3C-SiC薄膜の膜質を向上させる方法として微傾斜Si基板の使用がある。微傾斜Si基板上のX線回折ピークの半値幅がon-axis Si基板上のそれと比較して約13%減少することから、微傾斜基板上の3C-SiCの結晶性が向上することが明らかになった。グラフェンの欠陥を表すラマン散乱ピークは、微傾斜Si基板上のグラフェンの方がon-axis Si基板上のそれよりも小さくなることから、高品質な3C-SiC薄膜及びグラフェンが形成されることが明らかになった。今回、微傾斜Si(111)基板を用いることで、3C-SiC(111)薄膜の膜質向上、及び、その上に形成したエピタキシャルグラフェンの品質向上を確認した。

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