| 研究課題/領域番号 |
22K04881
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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28030:ナノ材料科学関連
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| 研究機関 | 東邦大学 |
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研究代表者 |
柳瀬 隆 東邦大学, 理学部, 講師 (00640765)
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| 研究分担者 |
島田 敏宏 北海道大学, 工学研究院, 教授 (10262148)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2022年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | 遷移金属ダイカルコゲナイド / 化学気相蒸着法 / 2次元物質 / 化学気相成長法 / ２次元物質 / バンドギャップエンジニアリング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究は2次元物質である遷移金属ダイカルコゲナイドを用いて2元系単層シートの組成制御を達成し、バンドギャップ変調を実証する。独自に開発を進めてきた自動ガス供給システム付きの流路分離型化学気相成長装置を用いることで、0.1eV単位でのバンドギャップ制御を可能とする。具体的にはMo1-xHfxS2とW1-xHfxSe2の2元系単層シートを合成し、それぞれについて1.3～1.8eV、0.5～1.3eVの範囲でバンドギャップを制御する。さらに、Raman分光を用いた簡易的組成決定法の開発も行う。
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| 研究成果の概要 |
本研究では4流路を有する自動ガス供給システム付き流路分離式化学気相蒸着装置を開発した。これを利用して様々な組成を有するMo1-xNbxS2ナノシートの合成を行った。MoとNbの供給量を制御することにより混晶組成を制御することができる。また、得られたナノシートの抵抗を4端子法により測定したところ、Nb濃度が大きくなるにつれて抵抗が減少することを確認した。これはNbによりキャリアが生成したためと考えられる。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では開発した蒸着装置はMo1-xNbxS2ナノシートの合成にとどまらない。対応する遷移金属塩化物原料を利用すれば、どのような組み合わせの混晶系においても対応できる。また、微量供給を可能にすればドーピングレベルでの添加もできるようになると考えられる。将来的には積層構造や異種接合などのヘテロ構造を作り出すことにも適用可能である。それらを実現するためには装置のさらなる安定性・再現性の向上が求められる。
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