Fabrication of transition metal dichalcogenide single crystal by MOCVD and investigation on its electronic structure

点击翻译按钮获取中文摘要

本年度は包括的に試料とその評価結果を見直し，非常に幅広い範囲の組成の試料作製が達成を確認し，またそれらの評価も大きく進んだ．具体的には，まずX線回折を用いて組成に対する物理構造，特に層状物質の面直方向の格子面間隔を調べたところ，組成に対して非線形に分布しているBowing効果が認められた．また，電子構造の解析も大きく進んだ．この中で示されたのはまず，電子構造の制御も組成の制御によって可能であるという点である．このことはトンネリングトランジスタや太陽電池におけるキャリア選択性コンタクトでの利用可能性を大きく推進するものであり，その具体値を算出できたことから，今後本材料を用いた電子デバイスのデザイニングが大きく進められることを意味する．さらに，電子構造の評価において，価電子帯端の位置が大きく変わるのに対して，伝導帯端の位置はカルコゲン組成に大きく依存しないことが示唆された．これはカルコゲン原子が価電子帯の形成に大きく寄与しているためであると考えられる．また，上記でも述べた物理構造を示す格子面間隔と価電子帯端の関係性を調べたところ概ね線形関係であることも示唆された．さらに，この関係性から，同種の金属（モリブデン）を用いた遷移金属ダイカルコゲナイドであれば，その格子面間隔を調べるだけで価電子帯端の位置が判別できることも示唆した．このように，混晶における物理構造や電子構造など様々な特性を組成に対して明らかにし，混晶の包括的特性を本研究の中で示すことができた．