| 研究課題/領域番号 |
19K05192
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分28010:ナノ構造化学関連
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| 研究機関 | 富山高等専門学校 |
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研究代表者 |
多田 和広 富山高等専門学校, その他部局等, 准教授 (90579731)
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| 研究分担者 |
平井 義彦 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (50285300)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
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| キーワード | 分子動力学 / 二次元材料 / 表面物理 / 加工プロセス / イオン照射 / 電子線照射 / 分子シミュレーション / 荷電粒子 / 分子動力学法 / ナノプロセス / 計算物理 / 照射効果 / 荷電粒子ビーム |
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| 研究開始時の研究の概要 |
ポストシリコン世代のエレクトロニクス材料として有力視されるグラフェン等の二次元材料の加工プロセス技術を確立することは、同材料の実用化へ向けた最重要課題の一つである。本研究は、荷電粒子ビーム全般を用いた二次元材料のナノ加工プロセスを再現できる新規なシミュレーションモデルの開発を行なうものである。これに基づき、荷電粒子ビームが誘起する多彩で複雑な物理現象の機構解明のための理論解析と、二次元材料を制御性良く加工・改質するためのプロセス条件探索を行い、荷電粒子ビームと二次元材料の相互作用およびその応用技術についての科学的基礎を構築する。
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| 研究成果の概要 |
これまで開発した電子線照射の分子シミュレーションをイオンビームに拡張し、二次元MoS2のグラフェン被膜による荷電粒子ビームからの保護効果について、被膜条件を変え、バリア性能を決める要因について調べた。被膜条件として、二次元MoS2の片面もしくは両面をグラフェンで被膜することとした。結果として、試料膜に垂直に電子線を照射する条件では、照射源から遠い側の面を被膜した場合に試料の電子線損傷に対する保護性能がある一方、照射源から近い側の面の被膜には保護性能は全く見られないことが分かった。また、電子線の照射角度を変えることによっても、保護性能に有意な差が出ることが分かった。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究により開発されたプロセスシミュレーターは、実験だけでは確立が難しい、グラフェンや二次元MoS2などの二次元材料の形状加工を実現するプロセス条件の確立に向けた基礎的知見を提示しており、今後二次元材料を用いた集積回路等の電子デバイスの開発における要素技術となりえる。
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