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公開番号2024042510
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-03-28
出願番号2022147276
出願日2022-09-15
発明の名称グラフェンシート及びグラフェンナノリボン製造方法
出願人アンリツ株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類C01B 32/194 20170101AFI20240321BHJP(無機化学)
要約【課題】任意の幅と長さを有するGNRを製造することが可能なグラフェンシート及びGNRの製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明に係るグラフェンナノシートは、複数のナノピットを有しており、前記ナノピットの形状は、長方形の長辺と、前記長方形の短辺をそれぞれ底辺とする二等辺三角形の等辺から構成される等角六角形であり、隣り合う前記ナノピットは、前記長辺が並列するように配列されることを特徴とする。例えば、前記長辺の長さは前記短辺の長さの2倍以上である。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
複数のナノピットを有するグラフェンシート（２０）であって、
前記ナノピットの形状は、長方形の長辺と、前記長方形の短辺をそれぞれ底辺とする二等辺三角形の等辺から構成される等角六角形であり、
隣り合う前記ナノピットは、前記長辺が並列するように配列される
ことを特徴とするグラフェンシート。
続きを表示（約 230 文字）【請求項２】
前記長辺の長さは前記短辺の長さの２倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のグラフェンシート。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のグラフェンシート（２０）からグラフェンナノリボン（ＧＮＲ）を製造する製造方法であって、
隣り合う前記ナノピットについて、前記ナノピットを通過する前記長辺に平行な直線で前記グラフェンシートを切断し、隣り合う前記ナノピット間のグラフェンをＧＮＲとすることを特徴とする製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、等角六角形のナノピットが配列されたグラフェンシート及びそのグラフェンシートからグラフェンナノリボン（ＧＮＲ）を切り出す製造方法に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
グラフェンは、将来の電子デバイスの材料として期待されている。図１はグラフェンのエッジ構造を説明する図である。グラフェンのエッジ構造は、ジグザグ型（図１（Ａ））、アームチェア型（図１（Ｂ））、又はこれらが規則的あるいはランダムに混在した構造である。そして、グラフェンの特性は、このエッジ構造に影響される。特にナノリボンのようにエッジ構造が全体に占める割合が大きくなった場合にこの影響が顕著になる。
【０００３】
このため、グラフェンのエッジの構造を制御できる製造方法が重要となる。例えば、非特許文献１は、リソグラフ技術と酸素プラズマエッチングでグラフェン薄膜に１２０ｎｍ幅のグラフェンラインを形成し、その後に水素プラズマで異方性エッチングを行い、グラフェンラインの幅を２０ｎｍまで狭めてＧＮＲを製造することを開示している。つまり、非特許文献１は、酸素プラズマでつくったライン状の欠陥を起点とし、異方性エッチングでライン状の欠陥の幅を広げて所望のライン幅のＧＮＲを形成とする手法を開示している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
ＲｏｎｇＹａｎｇ，ＬｉａｎｃｈａｎｇＺｈａｎｇ，ＹｉＷａｎｇ，ＺｈｉｗｅｎＳｈｉ，ＤｏｎｇｘｉａＳｈｉ，ＨｏｎｇｊｕｎＧｕｏ，ＥｎｇｅＷａｎｇ，ａｎｄＧｕａｎｇｙｕＺｈａｎｇ， “ＡｎＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＥｔｃｈｉｎｇＥｆｆｅｃｔｉｎｔｈｅＧｒａｐｈｅｎｅＢａｓａｌＰｌａｎｅ”，ＡｄｖａｎｃｅｄＭａｔｅｒｉａｌｓ２２，４０１４（２０１０）．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、発明者らの検証では、非特許文献１で開示される酸素プラズマエッチングでグラフェン薄膜に欠陥を形成する手法は、水素プラズマにおいて異方性エッチングの起点となったが、当該欠陥を大きくする（ライン状の欠陥の幅を広げる）だけであり、グラフェンのエッジ構造を制御できる六角形ナノピットを形成したうえで、所望の幅と長さを持つＧＮＲを製造するという点については再現性を確認することができなかった。つまり、非特許文献１で開示される手法は、所望の幅と長さを有するＧＮＲを製造することが困難という課題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記課題を解決するために、任意の幅と長さを有するＧＮＲを製造することが可能なグラフェンシート及びＧＮＲの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係るグラフェンシートは、一方向に長い等角六角形のナノピットを並列させ、その間のグラフェンをＧＮＲとすることとした。
【０００８】
具体的には、本発明の請求項１に記載されたグラフェンシートは、複数のナノピットを有するグラフェンシート（２０）であって、
前記ナノピットの形状は、長方形の長辺と、前記長方形の短辺をそれぞれ底辺とする二等辺三角形の等辺から構成される等角六角形であり、
隣り合う前記ナノピットは、前記長辺が並列するように配列される
ことを特徴とする。
【０００９】
本グラフェンシートは、等角六角形のナノピットが形成されている。六角形のナノピットであるため、そのエッジ構造をジグザグ型に制御することができる。さらに、等角六角形の長手方向の長さやその幅を調整することで任意の幅と長さを有するＧＮＲを製造することができる。従って、本発明は、任意の幅と長さを有するＧＮＲを製造することが可能なグラフェンシートを提供することができる。
【００１０】
本発明の請求項２に記載されたグラフェンシートは、前記長辺の長さは前記短辺の長さの２倍以上であることを特徴とする。長六角形の長さにより所望の長さのＧＮＲを製造できる。
（【００１１】以降は省略されています）

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