2022 Fiscal Year Annual Research Report
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21K18930
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
北浦 良 名古屋大学, 理学研究科, 特任准教授 (50394903)
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| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2023-03-31
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| Keywords | 二次元半導体 / 高精度ドーピング / 発光特性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、はじめに独自に開発した二次元半導体への不純物ドーピング法(ACS Nano 2021)を拡張し、種々の二次元半導体へ不純物を制御してドーピングする技術を開発した。その結果、WSe2およびMoSe2を対象にRe, Nb, W(MoSe2へ), Mo(WSe2へ)について、微量の置換ドーピングが可能であることが明らかとなった。なお、Ti, Crなどの軽元素はドーピングが確認できなかったことから、我々が用いた原子ビーム照射による方法では、原子番号の大きな原子がもつある程度大きな運動量が、原子の置換ドーピングに重要な要素であることがわかった。また、WSe2にMoおよびReを微量ドープした試料について極低温発光分光をおこなったところ、通常の励起子共鳴に加えて低エネルギーにブロードなピークを観測した。これらは、ドープしていない試料にはなかったことから、不純物ドープによって導入されたギャップない準位に由来するものと考えられる。今回実施した測定が、10 Kまでであったがより低温にすることで局在準位に特徴的な鋭い遷移が見られる可能性がある。また、ドープした試料に加えて、結晶成長で作製した二次元ナノ構造（0-1次元構造が埋め込まれたもの）についても検討を進め、こちらも1.4-1.5 eV付近の低エネルギー領域に母構造にはない発光ピークを観測した。これらは、二次元構造に埋め込まれた局所構造に由来するものと考えられ、チューナビリティの高い単一光子光源となる可能性がある。上記の研究成果から、二次元半導体に基づく単一光子光源の開発の基盤を整えることができた。今後は、光子相関測定を始めとするより詳細な測定を通して、単一光子発光の確たる証拠を押さえつつさらなる検討を進めていく。
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Research Products
(11 results)
