2017 Fiscal Year Annual Research Report
Operando spectromicroscopy that bridges the gap betwenn material properties and device performances of 2D materials
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15H03560
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
吹留 博一 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (10342841)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
末光 眞希 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (00134057)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オペランド / 光電子分光 / グラフェン / 二次元原子薄膜 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、本基盤研究（B）において申請した研究計画通りに、グラフェン類似の二次元原子薄膜を用いたデバイス、のオペランド顕微X線分光（水平分解能 20 nm以上）に関する電子状態とデバイス特性との関係に関する研究を行った。この研究においては、これらのデバイスの機能部位の電子状態をナノスケールの分解能で観察することにより、デバイス界面により電子状態変化とデバイス特性変化との関係を狙った。その結果、代表的な二次元原子薄膜である二硫化モリブデンと電極金属界面の間に意図しないキャリア・ドーピングが起こっている幅一ミクロン程度の領域が観察された。これは、二硫化モリブデンと電極金属の仕事関数が異なるために生じたものであり、1ミクロンと幅広いのは二硫化モリブデンが原子数層分の厚さしかなく、関与するドーピング密度が非常に小さいためであると結論された。このような二硫化モリブデン原子薄膜と金属電極界面に表れている電界効果領域が、二硫化モリブデン原子薄膜デバイスの素子特性の実測値が、その理論値を下回っていると結論した。更に研究を発展させ、トポロジカル絶縁体を用いたデバイスに関しても研究を行い、オペランド顕微X線分光がトポロジカル絶縁体を用いたデバイスの研究開発に役立つことが明らかとなった。上記のような研究は、DC電圧下にあるデバイスに関するものだった。今後は、オペランド顕微X線分光に時間分解能を賦与することにより、動的な特性（RF特性）に関して研究を進めていきたく考えている。
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(8 results)
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[Journal Article] Suppression of Supercollision Carrier Cooling in High Mobility Graphene on SiC(000-1)2017
Author(s)
T. Someya, H. Fukidome, H. Watanabe, T. Yamamoto, M. Okada, H. Suzuki, Y. Ogawa, T. Iimori, N. Ishii, T. Kanai, K. Tashima, B. Feng, S. Yamamoto, J. Itatani, F. Komori, K. Okazaki, S. Shin, and I. Matsuda
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Journal Title
Physical Review B
Volume: 95
Pages: 165303-1-7
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Quantification of Surface Electron Trapping of GaN Transistors by Using Operando Soft X-ray Photoelectron Nanospectroscopy2017
Author(s)
H. Fukidome, K. Omika, Y. Tateno, T. Kouchi, T. Komatani, N. Nagamura, S. Konno, Y. Takahashi, M. Kotsugi, K. Horiba, M. Suemitsu, M. Oshima
Organizer
ISSS-8
Int'l Joint Research
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