原子層半導体アンチモネンを用いたデバイス開発のための基礎研究

利用原子层半导体锑烯的器件开发基础研究

• 批准号: 20K15133
• 负责人: 中村 友謙
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K15133/
• 关键词: 原子層物質; 二次元物質; 走査プローブ顕微鏡; 表面・界面物性; 半導体; モアレ

本研究では二次元半導体アンチモネン(antimonene)について、デバイスへの応用を念頭に元素置換ドーピングなどの手法を用いてn型(p型)アンチモネンの合成法を確立し、その電子物性を走査トンネル顕微鏡(STM)等を用いて実験的に明らかにすることを目的としている。本年度は、前年度までに作成法を見出したBi薄膜上アンチモネンについて、ドナー及びアクセプタとして働くと考えられるK(ポタシウム)、Pb(鉛)を少量蒸着し、アンチモネンへのドーピング効果が見られるか検証した。結果として、アンチモネンは少量のK、Pbの異元素添加によって大きくは破壊されないことがわかった。ただし、Pbについては蒸着量を増やすとアンチモネンを破壊する様子が観察される。Kは凝集せずK原子が散らばったように配置するのに対し、Pbは凝集し島状になる様子が走査トンネル顕微鏡像によって観察された。Kについては、イオン化によって電荷を帯びたKがクーロン反発によって間隔をあけて配置していると考えられ、Kがドナーとしてはたらいていることを示唆している。また、Kはアンチモネン-Bi(111)のモアレポテンシャルが負となっていると予想される領域に優先的に吸着する様子が観察され、これもまたKがドナーとしてはたらいていることを示唆している。走査トンネル分光の結果からK、Pbの蒸着によって逆方向へのフェルミ準位のシフトが見られ、これは間接的にKからは電子、Pbからはホールのドーピング効果が表れていると解釈できる。

In this study, we have established the synthesis method of n-type (p-type) semiconductors by using element substitution, and investigated the electronic properties of semiconductors by using STM. This year, compared with the previous year, the production method of Bi thin film has been found to be a little steamed with K(potassium) and Pb(lead), and the production method of Bi thin film has been found to be a little steamed with K (potassium) and Pb(lead). The results showed that the content of K and Pb was higher than that of other elements. The amount of Pb in the solution increases and the amount of Pb in the solution increases. K is aggregated into K atoms, and Pb is aggregated into islands. K is the opposite of the charge. K is the opposite of the charge. A. K. A. B. K. A. K. K. A. K. B. K. A. K. B. K. A. K. K. A. K. B. K. A. K. K. A. K. A. K. B. K. A. K. K. A. K. The results of the investigation of the spectrum of K and Pb are as follows: the evaporation of K and Pb in the reverse direction, the concentration of K and Pb in the reverse direction, the concentration of K and Pb in the reverse direction, the concentration of K and Pb in the reverse direction, and the concentration of K and Pb in the reverse direction.