| Project/Area Number |
22K14559
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 28020:Nanostructural physics-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
Onodera Momoko 東京大学, 生産技術研究所, 特任助教 (10907819)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
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| Keywords | 六方晶窒化ホウ素 / 二次元層状物質 / ファンデルワールス接合 / グラフェン / 二次元結晶 |
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| Outline of Research at the Start |
二次元ファンデルワールス複合原子層の研究に必須の材料である絶縁体二次元物質：六方晶窒化ホウ素（h-BN）の耐電界特性を多面的に評価する。特に高温高圧合成h-BN結晶中に不可避的に形成される炭素不純物過多ドメインに着目し、ドメイン内外及びドメイン境界での耐電圧特性の違いを明らかにする。評価方法としては、(1)金属電極をh-BNに取り付け、4K程度の極低温下でh-BNに面直電界を印可し耐電圧を測定する、(2)SiO2基板上に金属膜を蒸着したものの上にh-BNをへき開し、導電性AFMチップによって耐電圧を評価する、の２通りを考えている。
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| Outline of Final Research Achievements |
To evaluate the effect of impurities in hexagonal boron nitride (h-BN) on voltage holding capability, carbon annealed and unannealed crystals were used. The flakes were then fabricated on a SiO2 substrate by a mechanical cleavage method using adhesive tape. The flakes were placed on the metal electrode on the SIO2 substrate using PVC. The devices were fabricated by sandwiching h-BN between the top and bottom electrodes, and measurements were performed at room temperature and at cryogenic temperatures. Measurements were performed at room temperature and cryogenic temperatures. The behavior of the withstand voltage curve changed between the cases with and without carbon atoms doped.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
炭素ドープ結晶とドープしていない結晶において耐電圧曲線の振る舞いが異なることが確かめられたが、この振る舞いの違いに関しては一つのフレーク内でもばらつきがある。このばらつきの要因としては転写時にh-BN層にあかるひずみによるh-BNへの欠陥の導入、あるいは転写時にh-BNと接触したPVCから付着したポリマー残渣の影響が考えられる。そこで、これらの転写による原子層へのダメージを極力少なくするため、PVC転写の開発に取り組んできた。その結果として、PVCの膜厚制御による持ち上げ温度変化や転写効率の向上に成功している。
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