| 研究課題/領域番号 |
17H02788
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
薄膜・表面界面物性
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
久保 理 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (70370301)
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| 研究分担者 |
田畑 博史 大阪大学, 工学研究科, 助教 (00462705)
中山 知信 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 副拠点長 (30354343)
片山 光浩 大阪大学, 工学研究科, 教授 (70185817)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
18,070千円 (直接経費: 13,900千円、間接経費: 4,170千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2018年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2017年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
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| キーワード | ゲルマネン / ゲルマナン / トランジスタ / 層状物質 / 電気伝導 / ショットキー障壁 / イオン散乱分光 / 光電子分光 / 界面伝導 / ナノ材料 / 表面・界面物性 / 電子・電気材料 / 走査プローブ顕微鏡 / 物性実験 / 層状材料 / イオン散乱 / 層状半導体 / 水素終端 / 走査トンネル顕微鏡 / 走査トンネル分光 / セレン化インジウム |
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| 研究成果の概要 |
ゲルマニウム（Ge）の六員環構造であるゲルマネンは高速動作の電界効果トランジスタ（FET）のチャネル材料として期待できる。期間前半ではAl(111)基板上に形成されるGe単層膜の構造評価を行い、これまで報告されていた3×3周期構造が実際には六員環構造を形成しておらず、今回新たに発見した√7×√7周期構造が六員環構造を形成していることを見出した。期間後半では大気中で安定に存在できる水素終端されたゲルマネン（ゲルマナン）のFET特性、特に電極金属の種類について検討を行い、Ni,Pd,Ti,Alのうちオフ状態では高抵抗、オン状態で低抵抗となるNi電極が最も適した金属であることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高移動度薄膜トランジスタは、ディスプレイやセンサー、フレキシブルデバイスなど様々な場面で要求されています。特に第14族元素のシート材料は、移動度や光電特性に優れた半導体であると予想されています。我々はまずGeの六員環シート・ゲルマネンの構造を調べ、これまでゲルマネンとされていた構造が六員環を形成しておらず、新たに発見したGeシート構造が六員環を形成していることを見出しました。また、実用に近い材料としてゲルマネンの両面が水素で覆われた「ゲルマナン」のトランジスタを作製する際に、Niを電極とするとよい特性が得られることを見出しました。これらはGeシートのデバイス応用に向けた重要な一歩と言えます。
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