【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0221
利用課題名 / Title
原子層半導体材料を用いた電子デバイスの作製
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所 / AIST
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials
キーワード / Keywords
遷移金属カルコゲナイド,MoS2
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
桜井 美穂
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-023：電子ビーム真空蒸着装置
AT-025：スパッタ成膜装置(芝浦）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
遷移金属カルコゲナイド（MX2: M = W, Mo, 等, X = S, Se, Te）は、数原子層の厚さでありながら高いキャリア移動度とバンドギャップを有し、エレクトロニクス材料として有用であるが、トランジスタ等の半導体デバイスの実現には、金属電極などの異種材料とMX2の積層技術を確立する必要がある。特に、MX2と金属材料の良好な密着性や、MX2上への金属形成によるMX2中の欠陥形成の抑制が求められる。本研究では、NPFの金属成膜装置を利用して、MX2上に、金属を堆積し、トランジスタを試作した。
実験 / Experimental
産総研NPFの電子ビーム真空蒸着装置およびスパッタ成膜装置(芝浦)を用いて、金属電極とMX2の積層構造を作成し、トランジスタやダイオードを試作した。以下は、NPFの利用機器である。
・【NPF023】電子ビーム真空蒸着装置
・【NPF025】スパッタ成膜装置(芝浦)
結果と考察 / Results and Discussion
金属電極形成プロセス後にMX2や金属電極が剥離することはなく、金属電極とMX2の密着性は良好であった（図１）。またスパッタ装置により金属形成した場合には、レジスト表面の硬化が起きることがあり、レジストを利用したリフトオフプロセスにおいては、蒸着による金属膜が適していた。以上の結果は、MoS2のトランジスタ作製技術や界面制御技術に繋がる知見となる。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Optical microscope image of metal/MX2
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
今後は、トランジスタ特性と金属材料や金属成膜条件の関係について検証していく予定である。また、本実験の遂行にあたり、産総研 TIA推進センター プラットフォーム運営ユニット 落合雅幸氏、川又彰夫氏には、スパッタ成膜装置について、郭哲維氏には電子ビーム真空蒸着装置について、技術的な支援や有益な助言を頂きました。深く感謝いたします。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件