二次元原子層膜を使った超高感度光センサーの開発

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 17F17360
• Research Institution: National Institute for Materials Science
• Principal Investigator: 若山 裕 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, グループリーダー (00354332)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MUKHERJEE BABLU 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 外国人特別研究員
• Project Period (FY): 2017-11-10 – 2020-03-31
• Keywords: 光センサー / 遷移金属カルコゲナイド / 電界効果トランジスタ

Outline of Annual Research Achievements

平成29年度には遷移金属カルコゲナイドのひとつであるReS2（二硫化レニウム）の薄膜調整とトランジスタ動作確認、およびp型Si基板とのpnヘテロ界面の調整とその光応答性評価に取り組んだ。これらの実験には薄膜作製プロセスの最適化、電子線リソグラフ技術に基づいた電極パターニングプロセス、トランジスタ特性評価技術、光照射条件の最適化とトランジスタ特性の光応答性評価など検討すべき技術は多岐にわたる。いずれについても確実な進捗が見られ、今後の課題の明確化もできた。特にReS2トランジスタの光照射依存も確認できており、目標とする高感度光センサー開発の基礎的な実験は確実に進展している。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでの実験で既にトランジスタの作製プロセスとその基本的な評価技術は確立している。さらにpnヘテロ界面の作製まで実施しており、その光応答性も確認できた。これらの結果から今後の課題、例えば光検出機能の向上とそのための素子構造の改良点などが明らかになりつつある。着任してわずか数ヶ月の段階であり、概ね順調に進展していると判断できる。

Strategy for Future Research Activity

これまでの進捗から以下の課題に取り組むこととした。
1．pnヘテロ界面作製条件の最適化
2．照射光波長依存性・強度依存性の評価
3．大面積ReS2薄膜の作製プロセスの確立
これらの課題に取り組むことにより、目標とする高感度光センサーの基礎技術を確立する。