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2次元半導体MoS2トランジスタにおける界面特性の理解と制御

研究課題

研究課題/領域番号 17J09690
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東京大学

研究代表者

方 楠  東京大学, 大学院工学系研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2017-04-26 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2018年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2017年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワードMoS2 / interface / capacitance measurement / accumulation-mode FET / FET / quantum capacitance / interface states / density of states / MIT / impedance spectroscopy
研究実績の概要

The understanding of operation mode as well as interface are important for 2D materials based FET. An accumulation-mode FET model is developed based on a partial top-gate MoS2 FET.
The operation mechanism of an accumulation-mode FET is validated and clarified by the capacitance measurement. A depletion capacitance-quantum capacitance transition is observed. The universal thickness scaling rule of 2D-FETs is then proposed, which provides guidance for future research on 2D materials.
The interface properties of MoS2 is systematically investigated. For conduction band side, interface states are mainly attributed to Mo-S bond bending caused by the surface strain and the substrate roughness. For valance band side, the interface states mainly come from the sulfur vacancy induced defect-states.

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Accumulation-Mode Two-Dimensional Field-Effect Transistor: Operation Mechanism and Thickness Scaling Rule2018

    • 著者名/発表者名
      Fang Nan、Nagashio Kosuke
    • 雑誌名

      ACS Applied Materials & Interfaces

      巻: 10 号: 38 ページ: 32355-32364

    • DOI

      10.1021/acsami.8b10687

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Band tail interface states and quantum capacitance in a monolayer molybdenum disulfide field-effect-transistor2018

    • 著者名/発表者名
      Fang Nan、Nagashio Kosuke
    • 雑誌名

      Journal of Physics D: Applied Physics

      巻: 51 号: 6 ページ: 065110-065119

    • DOI

      10.1088/1361-6463/aaa58c

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Quantum-mechanical effects in atomically thin MoS2 FET2019

    • 著者名/発表者名
      Fang Nan、Nagashio Kosuke
    • 学会等名
      2019 JSAP Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Sulfur vacancies degrade interface at valence band side in MoS2 FET2019

    • 著者名/発表者名
      Fang Nan、Nagashio Kosuke
    • 学会等名
      2019 JSAP Spring Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Interface traps extrinsically deliver MIT in monolayer MoS2 FET2018

    • 著者名/発表者名
      Fang Nan、Nagashio Kosuke
    • 学会等名
      2018 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interface traps “extrinsically” deliver MIT in monolayer MoS2 FET2018

    • 著者名/発表者名
      Nan Fang、Kosuke Nagashio
    • 学会等名
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] TypeⅢ p+-WSe2/WSe2ヘテロ構造におけるバンド間トンネル2018

    • 著者名/発表者名
      何 俊陽, 方 楠, 中村 圭吾, 上野 啓司, 谷口 尚, 渡邊 健司, 長汐 晃輔
    • 学会等名
      2018年第65回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Quantitative study of interfacial properties in monolayer MoS2 FET2017

    • 著者名/発表者名
      Nan Fang、Kosuke Nagashio
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Band tail interface states and quantum capacitance in monolayer MoS2 FET2017

    • 著者名/発表者名
      Nan Fang、Kosuke Nagashio
    • 学会等名
      2017年第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] WSe2/SnS2ヘテロ構造におけるバンド間トンネル2017

    • 著者名/発表者名
      何俊陽,方楠,中村圭吾,上野啓司,長汐晃輔
    • 学会等名
      2017年第78回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2017-05-25   更新日: 2025-11-20  

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