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遷移金属ダイカルコゲナイド原子層のナノスケール伝導解析と新奇機能探索

过渡金属二硫属化物原子层的纳米级传导分析和新功能探索

基本信息

批准号：
16J05238
负责人：
茂木裕幸
金额：
$ 1.22万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、遷移金属ダイカルコゲナイド(TMDC)系材料のデバイス応用へ向けた局所的な伝導特性の光応答評価手法を用いた基礎研究である。今年度の研究実績は以下のようになった。１．多探針STM装置(MP-STM)の改良として、前年度までに試料にダメージ・汚染を生じる電子顕微鏡(SEM)の代わりに長焦点距離の光学顕微鏡を配置する改善を行った。測定系応用として、対物レンズを通して光照射を行うことで、入射光を~2μm程度のスポット径まで絞れるようになった。また、スポット径が小さくなるに際し、ばね除震部の揺れにより光強度が不安定となるため、除震性能を強化し、揺れを数百nm程度まで低減できた。２．改造した装置を用いて多層WSe2試料のキャリアダイナミクス計測を行った。これまで測定できなかったμｓの時間スケールで計測できる光学系を作成し、多層WSe2の本質的な再結合寿命を反映する ~1.5 μｓの成分を計測できた。以上の内容は、Applied physics express 誌へ掲載された。３．以上により培った技術を用いて、研究計画に記載した絶縁体上の単層ヘテロ材料の2探針を用いた光励起計測を行った。単原子層面内のMoSe2/WSe2ヘテロ構造に対して、探針接触によるFET特性測定と連続光照射計測によるバンド構造の推定やフェムト秒パルスレーザー光を用いたキャリアダイナミクス計測を行った。今後、ナノスケールでの構造観察と合わせ、様々な起源が考えられている光応答との対応を明らかにしてゆく。以上の内容は、Applied physics express 誌へ掲載された。４．バレーホール効果計測の、準備段階として、円偏光変調方式を用いてバレー偏極キャリアの寿命をとらえるための実験を行った。結果、nsスケールでのバレー偏極緩和由来の信号を得た。

This study is aimed at fundamental research on optical properties of the transition metal (TMDC)-based materials. This year's research achievements are as follows: 1. The improvement of multi-probe STM device (MP-STM) and the improvement of the configuration of electron microscope (SEM) and optical microscope with long focal distance in the past year The measurement system is composed of two parts: one part is transparent, the other part is incident light, and the other part is transparent. The light intensity of the vibration eliminator is unstable, and the vibration eliminator performance is enhanced to a degree of several hundred nm. 2. The modified device was used for the measurement of multilayer WSe2 samples. The measurement time of the optical system was measured, and the recombination lifetime of the multilayer WSe2 was measured to 1.5 μs. The above content is published in the Applied Physics Express Journal. 3. The above mentioned techniques are used in the research project to record the single layer of the dielectric material and to measure the optical excitation. MoSe2/WSe2 structure in single atom layer, FET characteristic measurement in probe contact, FET characteristic measurement in continuous light irradiation measurement, FET characteristic measurement in continuous light irradiation measurement From now on, the structure of the city will be examined and combined, and the origin of the city will be examined. The above content is published in the Applied Physics Express Journal. 4. The performance measurement, preparation stage, and polarization modulation method of the Barey-hotel are used to ensure the smooth life of the Barey-hotel polarization. As a result, the signal from the source of polarization mitigation was obtained.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

多探針STMを用いた非破壊局所電気伝導評価

使用多探头 STM 进行无损局部导电评估

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
茂木裕幸，番場隆文，武内修;重川秀実
通讯作者：
重川秀実

Scanning tunneling potentiometry on FIB-deposited PtC pattern by using multi-probe STM

使用多探针 STM 对 FIB 沉积 PtC 图案进行扫描隧道电位测量

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Bamba;H. Mogi;S. Yoshida;O. Takeuchi and H. Shigekawa
通讯作者：
O. Takeuchi and H. Shigekawa

イオンビーム誘起堆積法により作成したPt配線の局所電位測定

离子束诱导沉积法产生的 Pt 布线的局部电位测量

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Z.H. Wang;H. Mogi;T. Banba;S. Yoshida;Y. Miyata;O. Takeuchi and H. Shigekawa;茂木裕幸，番場隆文，武内修，重川秀実;茂木裕幸，番場隆文，武内修，重川秀実
通讯作者：
茂木裕幸，番場隆文，武内修，重川秀実

New delay time modulation sequence for optical-pump-probe STM with minimized light intensity fluctuation

用于光泵探针 STM 的新延迟时间调制序列，具有最小的光强度波动

DOI：
发表时间：
2019
期刊：
Japanese Journal of Applied Physics
影响因子：
1.5
作者：
Osamu Takeuchi;Hiroyuki Mogi;Zi-han Wang;Atsushi Taninaka;Shoji Yoshida;and Hidemi Shigekawa
通讯作者：
and Hidemi Shigekawa

Optical Pump-probe Multiprobe Scanning Tunneling Microscopy on Transient Carrier Dynamics in Semiconductors

半导体瞬态载流子动力学的光泵浦探针多探针扫描隧道显微镜