| 研究課題/領域番号 |
23K26151
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| 補助金の研究課題番号 |
23H01457 (2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2023) |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 |
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研究代表者 |
岡田 直也 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10717234)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2025年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2024年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
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| キーワード | シリコン / 二次元物質 / TMDC / ヘテロ接合 / トランジスタ / 二次元 / MOS / 仕事関数 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、多様なバンド構造を有するカルコゲナイド系二次元層状物質と三次元バルク半導体「Si」の接合形成技術を開発する。これにより、既存のシリコン材料プロセス技術では成し得ないような原子レベルでの急峻性と欠陥レスな理想的界面を追究する。さらに、二次元物質の構造や組成の変化による接合界面の電子状態を明確にすることで、二次元物質/Siのヘテロ接合界面のフェルミレベル制御とバンドアライメント制御を実現する。これらにより、二次元物質と融合したシリコンデバイス・プロセス・材料の学術体系を創出する。
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| 研究実績の概要 |
R5年度は、二次元物質として層状物質のSb2Te3を対象とし、Sb2Te3とSiのヘテロ接合を作製し、その接合特性を調べた。電流―電圧測定から、Sb2Te3/n-Siヘテロ接合はオーミック特性を示し、Sb2Te3/p-Siヘテロ接合は障壁高さ0.77eVの整流特性を示した。Sb2Te3を金属電極としたMOSキャパシタンスの容量―電圧測定から、Sb2Te3は4.44eVの実効仕事関数を持つことが分かった。これらの結果は、Sb2Te3/Siヘテロ接合では、伝導帯端で低いオフセットを持つことを示す。これらの研究成果について、論文１件採択、特許１件出願、国際会議1件発表を行った。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
当初の計画通り、Sb2Te3とSiのヘテロ接合を作製し、この接合の電気的な接合特性を明らかにした。
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| 今後の研究の推進方策 |
R6年度は、二次元物質の対象として、MoS2に着目し、シリコン上のMoS2成膜、MoS2上のシリコン成膜に取り組み、二次元物質とシリコンのヘテロ接合作製に挑戦する。さらに、MoS2上酸化物の成膜にも取り組み、MoS2上への3次元物質のヘテロエピタキシャル成長にも挑戦する。また、シリコン上への2次元遷移金属シリサイドエピタキシャル成長にも取り組む予定である。
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