課題番号 ：S-19-KU-0052
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：グラフェン／SiC界面へのインターカレーションに関する研究
Program Title (English) ：Intercalation into graphene/SiC interfaces
利用者名（日本語） ：Anton Visikovskiy, 魚谷　亮介，今村　均, 田中　悟
Username (English) ：A. Visikovskiy, R. Uotani, H. Imamura, S. Tanaka
所属名（日本語） ：九州大学大学院工学研究院エネルギー量子工学部門
Affiliation (English) ：Kyushu Univ.

１．概要（Summary）
グラフェン／SiC界面にインターカレートされた物質はSiCあるいはグラフェンと結合状態を有する可能性もあり，化学的同定が必要である．また，化合物インターカラントに関しては組成に関する評価も必要となる．このような目的に適した分析装置は, 薄膜表面において化学結合状態を分析できるX線光電子分光（XPS）をおいてほかにはない. 今回は, XPSを用いて, SiONインターカラントの化学状態の分析と同定を行った．

２．実験（Experimental）
装置： X線光電子分光
Shimazu社製AXIS-ULTRA

清浄なシリコン基板上にgraphene/SiN/SiCをそれぞれ成膜して, 数種類のサンプルを準備した. サンプルの固定および, 測定室への導入へは, 大面積サンプルバーを用いることで, 一度に複数のサンプルを装填し, 効率的に測定を進めることが出来た．各サンプルにおいて, 含有されると予想されるケイ素, 炭素, 窒素などの元素についてXPSによる分析を行った. ケイ素では, Si2p電子, 炭素ではC1s電子, 窒素ではN1s電子の状態を調べた．基準となる化学シフトを炭素炭素単結合に由来する284.8 eVとし, それぞれのサンプルがどの程度シフトするかを観測することで, 各サンプルにおけるgraphene/SiN/SiC界面での化学結合状態を評価し, SiONインターカラントの同定を行った. また, 測定部分の位置調整は手動で行ったが, 時間の制約により, 深さ方向をコントロールしたスキャンを行うことは出来なかった.

３．結果と考察（Results and Discussion）
XPS測定では, 分析部分の面積方向が, Shimadzu社製AXIS-ULTRAでは約300 µm X 700 µm四方の規定値となっているのに対して, 深さ方向は可変である. その反面, 深さに対する調整がテクニックを要するため, 希望する界面に焦点を合わせた測定が困難であった. 前述したように, 今回の利用では, 時間の制約により, 深さ方向へのスキャン測定まで行うことが出来ず, 測定結果がどの界面に由来するかを解析するまではかなわず, 特に有意義な結果は得られなかった．

４．その他・特記事項（Others）
なし。

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし。

６．関連特許（Patent）
なし。