研究課題
平成29年度は、二硫化タングステン(WS2)や二硫化モリブデン(MoS2)等の遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)原子層の結晶の新規合成手法の開発、原子層転写システムの構築、および光学顕微鏡下での原子層スライドの実証などを進めた。特に、光学顕微鏡観察下では、空間分解能が電子顕微鏡より劣るため、操作や観察をスムーズに進めるためには10マイクロメートル以上のサイズのTMDC結晶のグレインを利用することが強く望まれる。合成手法の開発については、前年度の知見を活かし塩化ナトリウム等の塩を補助剤として利用する手法を、有機金属原料を利用した化学気相成長に適用してきた。新たな合成装置や成長条件の改良を進め、グラファイトや窒化ホウ素フレーク上で、10マイクロメートル程度の単層のMoS2やWS2のグレインを収率良く合成することに成功した。これは、従来の酸化物原料では困難であり、有機金属原料を利用した特徴といえる。さらに、低温かつ連続的な合成が可能であるため、成長した単層WS2の上に、格子定数の異なるTMDC原子層である単層二セレン化タングステン(WSe2)を成長させることにも成功した。このような積層型のヘテロ構造は、格子不整合性、界面の清浄性、および原子レベルでの凹凸のない平坦な構造を持つことから、層間の摩擦が非常に小さいことが期待される。従って、このような格子不整合系積層ヘテロ構造において原子層をスライドさせることで、新たな二次元ナノ構造の作製や、原子層同士の摩擦・吸着の基礎物性の解明などへの展開が期待される。
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Jpn. J. Appl. Phys
巻: 56 ページ: 055102-1-4
10.7567/JJAP.56.055102
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