Fabrication and understanding the interface junction between atomic layers and 3D solids

2020 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K15393
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 28030:Nanomaterials-related
• Research Institution: Tokyo Metropolitan University
• Principal Investigator: LIM HONGEN 東京都立大学, 理学研究科, 特任助教 (20794861)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2021-03-31
• Keywords: 化学気相成長法 / ファンデルワールス物質 / 遷移金属ダイカルコゲナイド / 遷移金属カルコゲナイド

Outline of Final Research Achievements

Studying the interface junction between van der Waals materials and bulk solids provides an important key towards possible control of their crystallographic structure, growth orientation and location. In this work, such junctions were fabricated using chemical vapor deposition. Based on the results obtained, we succeeded in (1) the growth of transition metal dichalcogenide atomic layers at the interface between dissimilar solids, and (2) the wafer-scale growth of transition metal chalcogenide atomic wires for the first time.

Free Research Field

ナノ材料科学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

基板の表面ではなく、異なる固体の界面を原子層物質の成長に利用する研究はこれまでなく、新たな原子層の合成やデバイス作製プロセスを可能にするインパクトの大きい研究になる。特に金属と基板の界面において原子層の直接合成が出来れば、電子デバイスへの応用に主要の問題となる接触界面が大幅に改善する可能性がある。原子細線に関しては、多量生成に成功したことで新たな量子現象や機能を持つ新奇材料の探索にも期待できる。新規ナノ材料成長技術のみではなく、物性の探索やデバイス応用まで幅広い研究分野へ影響する波及効果が期待できる。