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シリコン系二次元ハニカム結晶の創製と電子物性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K13943
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関名古屋大学

研究代表者

大田 晃生  名古屋大学, 工学研究科, 特任助教 (10553620)

研究分担者 黒澤 昌志  名古屋大学, 工学研究科, 講師 (40715439)
洗平 昌晃  名古屋大学, 未来材料・システム研究所, 助教 (20537427)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード二次元結晶 / 電子状態 / 結晶成長 / IV族半導体 / シリコン / ゲルマニウム / シリセン
研究成果の概要

SiおよびGeで構成される二次元結晶を主たる対象として、その成長メカニズムを深耕し、新しい二次元結晶成長方法を確立することを目的とした。SiやGeと共晶反応を示すAgを、SiおよびGe基板上にヘテロエピタキシャル成長し、共晶点以下の温度で熱処理することでAg表面にSiやGeを析出できることを明らかにした。また、熱処理温度や時間を調整することで、その析出量を制御可能であることが分かった。その中でも、450度で熱処理したAg/Ge構造では、高分解能の断面TEM分析により、原子レベルで平坦なAg表面上に、二次元結晶に相当する2原子層の周期的なGe原子の配列が認められ、本手法の有効性を示した。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] 金属誘起層交換法によるAg上Si,Ge極薄膜の形成2016

    • 著者名/発表者名
      黒澤 昌志、大田 晃生、洗平 昌晃、財満 鎭明
    • 雑誌名

      表面科学

      巻: 37 号: 8 ページ: 374-379

    • DOI

      10.1380/jsssj.37.374

    • NAID

      130005405053

    • ISSN
      0388-5321, 1881-4743
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Surface-segregated Si and Ge ultrathin films formed by Ag-induced layer exchange process2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kurosawa, A. Ohta, M. Araidai, and S. Zaima
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 55 号: 8S1 ページ: 08NB07-08NB07

    • DOI

      10.7567/jjap.55.08nb07

    • NAID

      210000146974

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] アモルファス絶縁膜上におけるIV族二次元結晶の電子状態2017

    • 著者名/発表者名
      洗平 昌晃、黒澤 昌志、大田 晃生、白石 賢二
    • 学会等名
      日本物理学会 第72回年次大会
    • 発表場所
      大阪大学, 大阪
    • 年月日
      2017-03-17
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Ge上にエピタキシャル成長したAg(111)表面の平坦化および化学構造評価2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤 公一、大田 晃生、黒澤 昌志、洗平 昌晃、池田 弥央、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      2017年 第64回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜, 神奈川
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Impact of Thermal Annealing on Mophology and Chemical Bonding Features at Epitaxial Ag(111) Surface Grown on Ge(111)2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ito, A. Ohta, M. Kurosawa, M. Araidai, M. Ikeda, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      8th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials / 9th International Conference on Plasma-Nano Technology & Science
    • 発表場所
      Chubu University, Aichi
    • 年月日
      2017-03-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Chemical Analysis of Epitaxial Ag(111) Surface formed on Group-IV Semiconductors2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ito, A. Ohta, M. Kurosawa, M. Araidai, M. Ikeda, K. Makihara, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      10th International WorkShop on New Group IV Semiconductor Nanoelectronics and JSPS Core-to-Core Program Joint Seminar "Atomically Controlled Processing for Ultralarge Scale Integration"
    • 発表場所
      Tohoku University, Miyagi
    • 年月日
      2017-02-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 絶縁基板上におけるIV族半導体薄膜の結晶方位制御技術:二次元物質への展開2017

    • 著者名/発表者名
      黒澤 昌志、大田 晃生、洗平 昌晃、財満 鎭明
    • 学会等名
      第3回「次世代デバイス実現に向けた先端二次元物質の物理と化学」研究会
    • 発表場所
      科学技術交流財団 研究交流センター, 愛知
    • 年月日
      2017-02-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 絶縁膜上のIV族系二次元結晶に関する第一原理計算2017

    • 著者名/発表者名
      洗平 昌晃、黒澤 昌志、大田 晃生、白石 賢二
    • 学会等名
      第3回「次世代デバイス実現に向けた先端二次元物質の物理と化学」研究会
    • 発表場所
      科学技術交流財団 研究交流センター, 愛知
    • 年月日
      2017-01-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] First-Principles Study on Germanene and Stanene on a-Alumina2016

    • 著者名/発表者名
      M. Araidai, M. Kurosawa, A. Ohta, and K. Shiraishi
    • 学会等名
      24rd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy
    • 発表場所
      Hawaii Convention Center, Hawai
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] IV 族半導体上に蒸着したAg 薄膜の化学構造評価と反応制御2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 公一、大田 晃生、黒澤 昌志、洗平 昌晃、池田 弥央、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      2016 年真空・表面科学合同講演会 (第36 回表面科学学術講演会、第57 回真空に関する連合講演会)
    • 発表場所
      名古屋国際会議場, 愛知
    • 年月日
      2016-11-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] SiおよびSiGe上に形成したAg表面の化学分析2016

    • 著者名/発表者名
      伊藤 公一、大田 晃生、黒澤 昌志、洗平 昌晃、池田 弥央、牧原 克典、宮崎 誠一
    • 学会等名
      応用物理学会SC東海地区学術講演会2016
    • 発表場所
      名古屋大学, 愛知
    • 年月日
      2016-10-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Electronic States of two-dimensional crystals of group IV element on a-Al2O3(0001) surfaces2016

    • 著者名/発表者名
      M. Araidai, M. Kurosawa, A. Ohta, and K. Shiraishi
    • 学会等名
      13th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures
    • 発表場所
      Rome, Italy
    • 年月日
      2016-10-09
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] アルミナ表面上のゲルマネンおよびスタネンの電子状態2016

    • 著者名/発表者名
      洗平 昌晃、黒澤昌志、大田 晃生、白石 賢二
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学, 石川
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 絶縁膜上にあるIV族系二次元結晶の電子状態解析2016

    • 著者名/発表者名
      洗平 昌晃、黒澤 昌志、大田 晃生、白石 賢二
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      仙台市, 宮城県
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of Chemical Bonding Features of Ultrathin Ge Layer Grown by Ag-Induced Layer-Exchange Method2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ohta, M. Kurosawa, M. Araidai, and S. Miyazaki
    • 学会等名
      8th International Symposium on Advanced Plasma Science and its Applications for Nitrides and Nanomaterials (ISPlasma2016)
    • 発表場所
      Nagoya, Aichi, Japan
    • 年月日
      2016-03-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Si and Ge Ultrathin Films by Ag-Induced Layer-Exchange Growth2015

    • 著者名/発表者名
      M. Kurosawa, A. Ohta, M. Araidai, and S. Zaima
    • 学会等名
      23rd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM23)
    • 発表場所
      Niseko, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] First-principles study on two-dimensional crystals of group IV element on insulating film2015

    • 著者名/発表者名
      M. Araidai, M. Kurosawa, A. Ohta, and K. Shiraishi
    • 学会等名
      23rd International Colloquium on Scanning Probe Microscopy (ICSPM23)
    • 発表場所
      Niseko, Hokkaido, Japan
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Ag誘起層交換成長法によるSi極薄膜の形成2015

    • 著者名/発表者名
      黒澤 昌志、大田 晃生、洗平 昌晃、財満 鎭明
    • 学会等名
      第35回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      つくば市, 茨城県
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 絶縁膜上のIV族系二次元結晶に関する第一原理計算2015

    • 著者名/発表者名
      洗平 昌晃、黒澤 昌志、大田 晃生、白石 賢二
    • 学会等名
      第35回表面科学学術講演会
    • 発表場所
      仙台市, 宮城県
    • 年月日
      2015-12-01
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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