【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.04.22】

課題データ / Project Data

課題番号 / Project Issue Number

23NM0035

利用課題名 / Title

分子センシング用二硫化モリブデンデバイスの開発

利用した実施機関 / Support Institute

物質・材料研究機構 / NIMS

機関外・機関内の利用 / External or Internal Use

外部利用/External Use

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）次世代ナノスケールマテリアル/Next-generation nanoscale materials（副 / Sub）-

キーワード / Keywords

薄膜/ Thin films,表面・界面/ Surface and Interface,

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)

高岡 毅

所属名 / Affiliation

東北大学多元物質科学研究所

共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes

道祖尾 恭之

ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes

渡辺　英一郎

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

NM-601：電子ビーム描画装置 [ELS-F125]
NM-609：電子銃型蒸着装置 [ADS-E86]
NM-610：電子銃型蒸着装置 [RDEB-1206K]
NM-611：原子層堆積装置 [AD-230LP]

報告書データ / Report

概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)

１マイクロメートル程度の小さな二硫化モリブデン(MoS₂)片をチャンネル材料として用いた電界効果トランジスターを作成するために、NIMS微細加工共用設備の装置を利用して微細加工を行う。

実験 / Experimental

MoS₂片をチャンネル材料として用いた電界効果トランジスターを作成するために、レジスト塗布後、NM-601 電子ビーム描画装置 [ELS-F125]、を用いて電極パターンを描画し、現像後に、NM-609 電子銃型蒸着装置 [ADS-E86]、もしくは、NM-610 電子銃型蒸着装置 [RDEB-1206K]、を用いて、Ti/Au電極を蒸着し、リフトオフプロセスを行った。さらに、デバイス保護のために、NM-611 原子層堆積装置 [AD-230LP]、を用いてTi2O3層を堆積させた。

結果と考察 / Results and Discussion

NIMS微細加工共用設備を利用して作成したMoS₂トランジスタの電流電圧特性を測定したところ、非常にノイズの少なく高い性能を持っていることがわかった。精度の高いNIMS微細加工共用設備を利用したおかげで、高い性能のデバイスを作成することができた。今後は、この高い性能をセンシング応用に用いたいと考えている。

図・表・数式 / Figures, Tables and Equations

その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)

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)

1. Md Nasiruddin, A microfluidic approach for the detection of uric acid through electrical measurement using an atomically thin MoS₂ field-effect transistor, The Analyst, 148, 4091-4098(2023).
   DOI: 10.1039/d3an00772c
   
2. Md Nasiruddin, Solvation Effects on the Electrical Properties of a Microfluid-Assisted Solution Field-Effect Transistor with Atomically Thin MoS₂ Layers, ACS Applied Nano Materials, 6, 15175-15182(2023).
   DOI: 10.1021/acsanm.3c02828
   

口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.

1. 高岡 毅, Nasiruddin Md, 和泉 廣樹, 道祖尾 恭之, 安藤 淳, 米田 忠弘 ”ドーパミン溶液/MoS 2 -FETの電気特性”, 2023年第84回応用物理学会秋季学術講演会, 2023年9月22日

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