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Exfoliation of intercalated silicene: Towards the fabrication of silicene-based devices

研究課題

研究課題/領域番号 19K05204
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分28030:ナノ材料科学関連
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

フロランス アントワーヌ  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 特任准教授 (30628821)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2023年度)
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: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワードsilicene / exfoliation / transfer / h-BN / ZrB2 / silicon-on-insulator / hexagonal boron nitride / zirconium diboride / e-beam lithography / SOI / Silicene
研究開始時の研究の概要

the stability in air of h-BN-encapsulated silicene on ZrB2 thin film will be used to explore methods to fabicate silicene-based devices by exfoliating silicene layers from the ZrB2 thin film, transfering these layers to an insulating substrate, passivating the transferred silicene to prevent its oxidation and implementing electrical contacts.

研究実績の概要

While the initial project was considering mechanical methods to exfoliate and transfer silicene/h-BN bilayer from the ZrB2 thin film it was grown on, an other approach was found to be more suitable: the exfoliation through a wet process: The ZrB2 thin film is grown on the silicon membrane of silicon on insulator substrate, which can then be exfoliated through the chemical etching of the oxide layer by a solution of hydrofluoride.
An other part of the project was the patterning of the silicene/h-BN bilayer through the patterning by e-beam lithography of the ZrB2 thin film before the formation of the bilayer. The possibility of this process involving the etching of the ZrB2 thin film by a solution of H3PO4, was demonstrated even though its conditions still need to be optimized.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 9件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Adatom-induced dislocation annihilation in epitaxial silicene2021

    • 著者名/発表者名
      Fleurence A、Yamada-Takamura Y
    • 雑誌名

      2D Materials

      巻: 8 号: 4 ページ: 045011-045011

    • DOI

      10.1088/2053-1583/ac15da

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Band engineering in an epitaxial two-dimensional honeycomb Si6-xGex alloy2021

    • 著者名/発表者名
      A. Fleurence, Y. Awatani, C. Huet, F. B. Wiggers, S. M. Wallace, T. Yonezawa, and Y. Yamada-Takamura
    • 雑誌名

      Physical Review Materials

      巻: 5 号: 1

    • DOI

      10.1103/physrevmaterials.5.l011001

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of BN-covered silicene on ZrB2/Si(111) by adsorption of NO and thermal processes2020

    • 著者名/発表者名
      J. Yoshinobu, K. Mukai, H. Ueda, S. Yoshimoto, S. Shimizu, T. Koitaya, H. Noritake, C.-C. Lee, T. Ozaki, A. Fleurence, R. Friedlein, and Y. Yamada-Takamura
    • 雑誌名

      The Journal of Chemical Physics

      巻: 153 号: 6

    • DOI

      10.1063/5.0011175

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Time-resolved X-ray photoelectron diffraction using an angle-resolved time-of-flight electron analyzer2020

    • 著者名/発表者名
      A. K. R. Ang, Y. Fukatsu, K. Kimura, Y. Yamamoto, T. Yonezawa, H. Nitta, A. Fleurence, S. Yamamoto, I. Matsuda, Y. Yamada-Takamura, and K. Hayashi
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 49 号: 10 ページ: 100902-100902

    • DOI

      10.35848/1347-4065/abb57e

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Emergence of nearly flat bands through a kagome lattice embedded in an epitaxial two-dimensional Ge layer with a bitriangular structure2020

    • 著者名/発表者名
      A. Fleurence, C.-C. Lee, R. Friedlein, Y. Fukaya, S. Yoshimoto, K. Mukai, H. Yamane, N. Kosugi, J. Yoshinobu, T. Ozaki, and Y. Yamada-Takamura
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 102 号: 20

    • DOI

      10.1103/physrevb.102.201102

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] First-principles study on the stability and electronic structure of monolayer GaSe with trigonal-antiprismatic structure2020

    • 著者名/発表者名
      H. Nitta, T. Yonezawa, A. Fleurence, Y. Yamada-Takamura, and T. Ozaki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 102 号: 23

    • DOI

      10.1103/physrevb.102.235407

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Formation of hBN monolayers through nitridation of epitaxial silicene on diboride thin films2019

    • 著者名/発表者名
      K. Aoyagi, F. B. Wiggers, R. Friedlein, F. Gimbert, A. Fleurence, T. Ozaki, and Y. Yamada-Takamura
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 126 号: 13

    • DOI

      10.1063/1.5120295

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Hidden mechanism for embedding the flat bands of Lieb, kagome, and checkerboard lattices in other structures2019

    • 著者名/発表者名
      C.-C. Lee, A. Fleurence, Y. Yamada-Takamura, and T. Ozaki
    • 雑誌名

      Physical Review B

      巻: 100 号: 4

    • DOI

      10.1103/physrevb.100.045150

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Van der Waals integration of silicene and hexagonal boron nitride2019

    • 著者名/発表者名
      Wiggers F B、Fleurence A、Aoyagi K、Yonezawa T、Yamada-Takamura Y、Feng H、Zhuang J、Du Y、Kovalgin A Y、de Jong M P
    • 雑誌名

      2D Materials

      巻: 6 号: 3 ページ: 035001-035007

    • DOI

      10.1088/2053-1583/ab0a29

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Search for Stanene: Ultrathin Sn Films Grown on InSb(111)A2023

    • 著者名/発表者名
      T. Yokoo, Y. Nishita, A. Fleurence, and Y. Yamada-Takamura
    • 学会等名
      31st International colloquium on surface probe microscopy
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Emergence of charge density waves in a germanium two-dimensional flatband material2022

    • 著者名/発表者名
      Antoine Fleurence, Chi-Cheng Lee, Rainer Friedlein, Yuki Fukaya, Howon Kim, Yukio Hasegawa, Hiroyuki Yamane, Nobuhiro Kosugi, Taisuke Ozaki, and Yukiko Yamada-Takamura
    • 学会等名
      IVC-22
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Band engineering in an epitaxial two-dimensional honeycomb Si6-xGex alloy2021

    • 著者名/発表者名
      A. Fleurence, Y. Awatani, C. Huet, F. Wiggers, S. M. Wallace, T. Yonezawa, and Y. Yamada-Takamura
    • 学会等名
      ASOMEA-X
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] In-situ TEM observation of electrical conductance changes in GaSe multilayers by electron irradiation2021

    • 著者名/発表者名
      K. Fukumoto, C. Liu, H.Nitta, A. Fleurence, Y. Yamada-Takamura, Y. Oshima
    • 学会等名
      Japan Society of Applied Physics Spring Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 反三角柱構造GaSeの電子状態に関する第一原理計算2021

    • 著者名/発表者名
      H. Nitta, T. Yonezawa, A. Fleurence, Y. Yamada-Takamura, and T. Ozaki
    • 学会等名
      NANOSPEC 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural stability of monolayer GaSe with trigonal-antiprismatic structure studied by first-principles calculations2021

    • 著者名/発表者名
      H. Nitta, T. Yonezawa, A. Fleurence, Y. Yamada-Takamura, and T. Ozaki
    • 学会等名
      APS March meeting 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 全反射高速陽電子回折による二次元フラットバンドマテリアルの構造特定2021

    • 著者名/発表者名
      高村(山田) 由起子, アントワーヌ・フロランス
    • 学会等名
      低速陽電子実験施設研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] β-Ga2O3 (-201) 単結晶の表面再構成構造解析2020

    • 著者名/発表者名
      脇坂 祐斗、フロランス アントワーヌ、村上 達也、高村(山田) 由起子
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 非柱状単位層構造を有する層状Ⅲ族モノカルコゲナイド薄膜のMBE成長2020

    • 著者名/発表者名
      米澤 隆宏、村上 達也、東嶺 孝一、陳 桐民、新田 寛和、久瀬 雷矢、アントワーヌ フロランス、大島 義文、高村(山田) 由起子
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Ge(111)基板上にMBE成長したGaSe薄膜の平面STM・STEM観察2020

    • 著者名/発表者名
      陳 桐民、米澤 隆宏、村上 達也、東嶺 孝一、アントワーヌ フロランス、大島 義文、高村(山田) 由起子
    • 学会等名
      第67回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Plan-view STEM and STM study of GaSe/Ge(111) moire structures2019

    • 著者名/発表者名
      T. Yonezawa, T. Murakami, K. Higashimine, A. Fleurence, Y. Oshima and Y. Yamada-Takamura
    • 学会等名
      12th International Symposium on Atomic Level Characterizations for New Materials and Devices
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 基板によって安定化された二原子層GaSeの電子状態2019

    • 著者名/発表者名
      新田寛和、米澤隆宏、フロランス アントワーヌ、高村(山田) 由起子、尾崎 泰助
    • 学会等名
      第80回応用物理学会秋季学術講演会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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