二次元層状物質の基板としての六方窒化ホウ素(h-BN)の評価

六方氮化硼（h-BN）作为二维层状材料基材的评价

• 批准号: 18K14083
• 负责人: 荒井 美穂
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K14083/
• 关键词: 六方窒化ホウ素; 二次元層状物質; グラフェン

六方窒化ホウ素(h-BN)は絶縁体の二次元層状物質であり、表面が原子レベルで平坦、ダングリングボンドが無いなど、グラフェンや遷移金属ダイカルコゲナイド(TMD)などの原子層物質に対する究極の基板として使われている。しかし我々のこれまでの研究で、 h-BN結晶中には炭素濃度の高い不純物ドメイン領域が存在し、劈開して薄層化してもドメインが残り、しかもそのドメイン領域は光学顕微鏡や原子間力顕微鏡などの一般的な手法では判別できないことが明らかになった。つまり世界中で作製されているファンデルワールスヘテロ構造では、知らず知らずのうちにドメイン上に二次元層状物質を載せてしまっている可能性がある。本研究ではこのドメインが上に乗せた二次元層状物質の特性に影響を与えるかどうかを明らかにする。具体的にはドメインをまたぐようにグラフェンおよびWS2をh-BN上に載せ、グラフェンの電気伝導特性とWS2の発光特性を調べることを目的とした。h-BNの不純物ドメインが上部に積層された原子層物質の電気伝導特性および光学特性に与える影響を明らかにすることを試みた。具体的には、不純物ドメイン(h-BN)をまたぐようにグラフェンを転写して電気伝導特性を評価した。この実験においては不純物ドメイン領域はUV光を照射した際のh-BNからのPL発光スペクトルによって判別する。バックゲート電圧を印加して縦抵抗測定を行い、キャリア移動度を評価した。不純物ドメイン上のグラフェンでは基板由来の外因的なキャリア散乱が生じてキャリア移動度が大幅に減少すると期待される。実験的には、両極性電界効果による抵抗ピークの半値幅増大、ディラック点のずれ、ゲート掃引のヒステリシスとして観測した。

Hexagonal nitride element (h-BN) is a two-dimensional layered substance with a pure body, a flat surface with atoms, and a flat surface with a ダングリングボンドが无いなど, グラフェンや Migrating Metal ダイカルコゲナイド (TMD) などのAtomic Layer Material に対するULTIMATE の substrate として Make われている.しかし我々のこれまでの研究で、 In the h-BN crystal, the carbon concentration is high, the impurities are not present in the field, and the thin layer is thinned, and the impurities are not retained in the h-BN crystal. The field of もそのドメインはoptical micromirror やinteratomic force などのgeneral technique ではdiscriminationできないことが明らかになった. In the world of つまり, されているファンデルワールスヘテロstructure では, 知らず知らずのうちにドメイン上に Two-dimensional layered matter を contained the possibility of せてしまっている. This study examines the influence of the characteristics of the two-dimensional layered material on the upper surface of the two-dimensional layered material and the influence of the えるかどうかを明らかにする. The specific にはドメインをまたぐようにグラフェンおよびWS2をh-BN is uploadedせ、グラフェンのelectrical conductivity characteristics and WS2の発light characteristics を Adjustment and purpose とした. The upper part of h-BN impurity is laminated, the atomic layer material is electrically conductive, and the optical properties are affected by the atomic layer. Specifically, the impurity material ドメイン (h-BN) をまたぐようにグラフェンを転 is written in the して电気伝 conduction characteristics を価した.この実験においてはImpure matter ドメイン区はUV light をirradiation した间のh-BNからのPL発光スペクトルによってDiscriminationする.バックゲートelectric pressure をInca して縦 resistance measurement を行い, キャリアmobility をvaluation価した. The origin of impurities in the base plate is caused by external factors. The movement speed is greatly reduced, the movement speed is greatly reduced, and the expectation is expected.実験's には, 両polar electric field effect による resistance, ピークのhalf-size increase, ディラック点のずれ、ゲート swept the reference のヒステリシスとして観measurement した.

项目成果

単層・2層・3層グラフェンにおけるサイクロトロン共鳴の観測

单层、双层和三层石墨烯回旋共振的观察

• 发表时间: 2018
• 作者: 荒井 美穂;井上 尚子;小野寺 桃子;浅川 友太;増渕 覚;渡邊 賢司;谷口 尚;町田 友樹
• 通讯作者: 町田 友樹

Photo-thermoelectric detection of cyclotron resonance in asymmetrically carrier-doped graphene two-terminal device

• DOI: 10.1063/1.5045731
• 发表时间: 2018-09
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Kei Kinoshita;R. Moriya;M. Arai;S. Masubuchi;Kenji Watanabe;T. Taniguchi;T. Machida