光電子制御タウンゼント放電によるグラフェンの活性化

Activation of graphene by photoemission assisted Townsend discharge

福田 旺土*; 鷹林 将*; 山口 尚登*; 小川 修一*; 高桑 雄二*; 津田 泰孝   ; 吉越 章隆 

Fukuda, Akito*; Takabayashi, Susumu*; Yamaguchi, Hisato*; Ogawa, Shuichi*; Takakuwa, Yuji*; Tsuda, Yasutaka; Yoshigoe, Akitaka

グラフェンの化学修飾や改質が広く望まれている。本発表では光電子制御プラズマ、特にイオンダメージを防ぐことができる光電子制御タウンゼント放電(PATD)領域でグラフェンを処理した時のXPS分析結果を報告する。処理による、sp2炭素由来のXPSピーク(sp2 C-C、sp2 C-H)の他にsp3炭素由来のピーク(sp3 C-H)も観測され、グラフェンの六員環構造が開裂し、そこに水素が付加したと考えられる。H還元雰囲気下700Cで20分間アニール処理をしたところ、スペクトルからsp3 C-Hならびにsp2 C-Hピークが消え、sp3 C-Cピークが出現した。アニール処理により、水素が脱離したと考えられる。

Chemical modification and modification of graphene is widely required. In this presentation, we report the results of XPS analysis of graphene treated in a photoemission assisted Townsend discharge (PATD) regime, which can prevent ion damage. The XPS peaks assigned with sp2 carbon (sp2 C-C, sp2 C-H) and sp3 carbon (sp3 C-H) were observed, suggesting that the six-membered ring structure of graphene was cleaved and hydrogen was bonded to the cleaved structure. After annealing at 700C for 20 min under an H2-reduction, sp3 C-H and sp2 C-H peaks disappeared and the sp3 C-C peak appeared. Hydrogen is thought to be desorbed by the annealing treatment.