2023 Fiscal Year Research-status Report
2次元物質単層シートの組成制御によるバンドギャップエンジニアリングの確立
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22K04881
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| Research Institution | Toho University |
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Principal Investigator |
柳瀬 隆 東邦大学, 理学部, 講師 (00640765)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
島田 敏宏 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10262148)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | 遷移金属ダイカルコゲナイド / 化学気相成長法 / ２次元物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は2次元物質である遷移金属ダイカルコゲナイドを用いて2次元物質シートの組成制御を達成し、バンドギャップの変調を実証することが目的である。当初の計画ではMoS2とHfS2の混晶化によりバンドギャップの制御を行う予定であったが、原料であるHfCl5の蒸気圧が安定しないためNbS2との混晶化に切り替えてMo1-xNbxS2の合成を行っているが、当初の目的を達成する上で問題はないと考えている。研究を進めて行く過程で、CVD装置に新たな気化器を導入し、原料ガスの濃度安定化と繰り返し利用を達成した。その結果、再現性と装置稼働率の向上を実現できた。実際にMo/Nbの組成比を変化させて合成を行ったところ、Nb含有量の変化にともなってシート抵抗が変化することは確認しており、この結果はMo/Nb比を精密に制御できていることを示唆しており、当初の研究目的に近づいていると言える。現在はさらなる再現性の向上と組成制御の厳密化を目指して装置改良を行っているところである。関連する研究内容で2023年秋の応用物理学会で口頭発表を行ったほか、CrstEngCommに論文が1報掲載された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画ではMo1-xHfS2を合成する予定であったが、実験の都合でMo1-xNbS2に切り替えたところ思いのほかスムーズに実験が進んだため。
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| Strategy for Future Research Activity |
HfがNbに変更になった以外は、当初の計画通りに研究を進める。2024年度中にMo1-xNbxSの組成制御を実証する。
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| Causes of Carryover |
予算は適切に執行しているが、次年度への繰り越しが可能なため無理に0に合わせることはしていないため次年度使用額(9175円)が発生した。発生した次年度使用額は2024年度に請求した助成金とともに研究遂行に必要な消耗品購入に充てる。
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