Process development and characterization of edge-selective termination of 2D atomic-layer semiconductors

二维原子层半导体边缘选择性终止的工艺开发和表征

• 批准号: 22H01912
• 负责人: 野内 亮
• 金额: $ 10.9万
• 依托单位: Osaka Metropolitan University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H01912/
• 关键词: 原子層半導体; エッジ状態; エッジ終端化; ダングリングボンド; フェルミ準位ピニング; 二次元材料; 二硫化モリブデン; 電界効果トランジスタ; 閾値電圧シフト; 表面吸着効果

従来のシリコン等の3次元半導体と違い、面内で結合が閉じた2次元構造を有する原子層半導体の場合、完全結晶では表面にダングリングボンドが無いため、ダングリングボンドの影響が軽視されてきた。しかし、エッジのダングリングボンドがデバイス特性に及ぼす影響はマイクロメートルスケールに渡り得るため、エッジに局在する電子状態（＝エッジ状態）の低減手法の確立が必要である。本研究では、高集積化技術との親和性が高いエッジ選択的終端化プロセスを採用し、エッジ選択的終端化がデバイス特性に及ぼす影響の包括的理解を目指している。これまでに、代表的な原子層半導体である二硫化モリブデンを用いた電界効果トランジスタに関し、フッ素による終端化効果を調査してきたところ、特異な閾値電圧スイッチング現象を見出した。これは、ドレイン電圧の値に応じて電流が流れ始めるのに必要なゲート電圧値（閾値電圧と呼ばれる）がシフトするというものである。ドレイン電圧印加に伴い閾値電圧がシフトする現象はこれまでにも知られていたものの、そこから予想される閾値電圧シフト量よりも非常に大きなシフトが見られており、別の現象に基づくものと推定される。適切なエッジ終端化処理プロセスの確立のためにも、新たに見出したこの閾値電圧シフトの背景物理を明らかにしなくてはならない。また、別の視点に立てば、新規なメモリ素子への応用展開が期待される現象でもあるため、本研究の本来の目的を超えた成果を得たといえる。

In the case of atomic layer semiconductors, such as those in the future, the influence of the in-plane bonding on the in-plane bonding It is necessary to establish a reduction method for electronic state (= state) in the case of electronic state (= state) in the case of electronic state. This study aims at understanding the compatibility of high integration technology with terminal applications, terminal application characteristics, and impact factors. The results of the investigation of the termination of atomic layer semiconductors represented by sulfur dioxide and sulfur dioxide were reported. The voltage value of the current is the threshold value of the current. The phenomenon of threshold voltage is not known, and the phenomenon of threshold voltage is not presumed. The termination process is established, the new threshold voltage is detected, and the background physics is detected The original purpose of this study is to achieve the desired results.

项目成果

Operando Electrical Characterization of Methane Oxidation with Atomically Thin Iridium Dioxide Nanosheets

原子薄二氧化铱纳米片对甲烷氧化的操作电学表征

• 发表时间: 2022
• 作者: Yoshiaki Ishihara;Takanori Koitaya;Wataru Sugimoto;Susumu Yamamoto;Iwao Matsuda;Jun Yoshinobu;and Ryo Nouchi
• 通讯作者: and Ryo Nouchi

ソース・ドレイン電極厚さによる貼り付け型有機単結晶FETの水誘起動作不安定性の制御

通过源极和漏极厚度控制键合有机单晶 FET 的水引起的操作不稳定性

• 发表时间: 2022
• 作者: 濱比嘉勇人;野内亮
• 通讯作者: 野内亮

支持基板表面修飾によるグラフェン上水吸着のカイネティクス制御

通过支撑基底表面改性控制石墨烯水吸附的动力学

• 发表时间: 2022
• 作者: 廣瀬巧武;野内亮
• 通讯作者: 野内亮