2020 Fiscal Year Annual Research Report
Low-temperature van der Waals epitaxy using high vapor pressure sources
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18H01822
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| Research Institution | Saitama University |
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Principal Investigator |
上野 啓司 埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (40223482)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 層状物質 / ファンデルワールス・エピタキシー / 遷移金属ダイカルコゲナイト / エピタキシャル成長 / 原子層堆積法 / 液体前駆体 / 二硫化タングステン / 二硫化ニオブ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
（１）高蒸気圧液体前駆体原料を利用する分子線エピタキシー装置を用いて、遷移金属ダイカルコゲナイド薄膜の低温エピタキシャル成長（ファンデルワールス・エピタキシー）実験を進めた結果、合成雲母の劈開基板上において、二硫化ニオブ薄膜のエピタキシャル成長が実現することを確認した。また同じ装置を用い、ニオブ前駆体に加えてカルコゲン源として固体セレンを、クヌッセンセルを用いて加熱昇華して供給したところ、合成雲母基板上で二セレン化ニオブ薄膜がエピタキシャル成長することが確認された。
（２）（１）とは別の装置で行った二硫化タングステン薄膜の原子層堆積実験において、基板表面の一部に前もって蒸着した微小な金属薄膜が、触媒的な効果をもたらし、結晶性薄膜の成長温度を低くできることを前年度までに発見している。本年度は様々な金属について、幅広い基板温度での触媒効果を検証した。その結果、基板温度300℃では銅と銀が他の金属より高い触媒効果を発揮することを見出した。一方、アルミニウム、チタン、白金はこの基板温度では効果が低いことを確認した。また同様な微小金属薄膜による触媒効果が、原子層堆積法による二硫化モリブデン薄膜の成長においても確認された。
（３）β相二テルル化モリブデンについて、原料としてハロゲン化モリブデンとハロゲン化テルルを利用し、大型単結晶を成長するための条件の最適化を更に進めた。その結果、塩化テルルを原料に用い、含まれる塩素の量を適切に調製することで、大面積なβ相二テルル化モリブデン単結晶を成長することに成功した。また本研究費により立ち上げた計算サーバーを用いて、反応過程における中間状態のエネルギー計算を行い、塩化テルルをテルル源および輸送剤として用いることの優位性を、理論的にも実証した。
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| Research Progress Status |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Presentation] 2H-MoTe2の長寿命コヒーレントフォノン周期駆動系における非平衡定常状態2022
Author(s)
福田拓未, 牧野孝太郎, 齊藤雄太, Paul Fons, Alexander V. Kolobov, 安藤淳, 森拓哉, 石川良, 上野啓司, Jessica Afalla, 長谷宗明
Organizer
日本物理学会 2022年第77回年次大会
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