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

MOCVD制备过渡金属硫族化物单晶及其电子结构研究

• 批准号: 18J22879
• 负责人: 日比野 祐介
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Meiji University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-25 至 2021-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J22879/
• 关键词: 二次元層状物質; 遷移金属ダイカルコゲナイド; 混晶; 材料探索; 電子バンド構造; 2次元層状物質; TMD; バンドギャップ; CVD; スパッタリング; MoS2(1-ｘ)Te2x混晶; 化学気相成長法; 有機金属化学気相成長法

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．

This year, the results of the evaluation of the sample and the composition of the sample were confirmed, and the results of the evaluation were improved. Specifically, when X-ray folding is used to form a physical structure, especially when the spacing between the lattice surfaces in the vertical direction of the layered material is adjusted, the Bowing effect of the composition is recognized even when it is non-linear and distributed. The electronic structure of the analysis of the big. The electronic structure of the control device composition of the control device may be changed. This is the first time that the material has been used in solar cells. In addition, the electronic structure of the evaluation, the position of the electron band end is large, the position of the conduction band end is large, the composition of the electron band is large, the position of the conduction band end is large, the electron band end is large, the electron band end is large, and the electron band end is large. The formation of the electron spectrum is a big problem. The physical structure of the lattice is described above. The relationship between the lattice and the electron ends is described below. In this case, the relationship between the same kind of metal (metal) and the use of migration metal, the lattice plane spacing is adjusted, the position of the electron band end is determined. The physical structure and electronic structure of the mixed crystal and the characteristics of the mixed crystal are shown in this paper.

项目成果

Fabrication of MoS2(1-x)Te2x via Sulfurization using (t-C4H9)2S2 and its Physical Structure Evaluation

• DOI: 10.1109/edtm.2019.8731258
• 发表时间: 2019-03
• 期刊: 2019 Electron Devices Technology and Manufacturing Conference (EDTM)
• 作者: Y. Hibino;S. Ishihara;Y. Oyanagi;K. Yamazaki;Y. Hashimoto;N. Sawamoto;H. Machida;M. Ishikawa;H. Sudoh;H. Wakabayashi;A. Ogura

共スパッタおよびTe化によるMoS2(1-x)Te2x混晶作製条件の最適化

共溅射和Te转化优化MoS2(1-x)Te2x混晶生产条件

• 发表时间: 2019
• 作者: 日比野祐介;石原聖也;山崎浩多;小柳有矢;橋本侑祐;澤本直美;町田英明;石川真人;須藤弘;若林整;小椋厚志
• 通讯作者: 小椋厚志