【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.03.25】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23KT1196
利用課題名 / Title
二硫化モリブデンなどの原子層薄膜デバイスの作製
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学 / Kyoto Univ.
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）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
二硫化モリブデン,電子線蒸着,段差計,エレクトロデバイス/ Electronic device,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation
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)
藤元 章
所属名 / Affiliation
大阪工業大学 工学部一般教育科
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
赤松孝義
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-203：電子線蒸着装置
KT-111：ウエハスピン洗浄装置
KT-332：触針式段差計（CR）
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年の半導体産業における微細化限界に伴い，従来の材料のシリコンに代わる新たな材料として2次元材料が注目されている。代表的な2次元材料としてグラフェンが挙げられるが,グラフェンはエネルギーバンドギャップが0であり，電界効果トランジスタのオン/オフ比を得ることが難しい。そこで我々は2次元材料の1つでありエネルギーバンドギャップを持つ二硫化モリブデン(MoS2)に着目した。しかし，MoS2は電気抵抗が高く電流をほとんど流さない。本研究では先行研究によるMoS2のドーピング法[1]を参考に，低抵抗化を図った。
実験 / Experimental
電子線蒸着装置を用いてSi基板上にモリブデン(Mo)を蒸着した後、加熱処理装置を用いてMoを硫化することでMoS2薄膜を作製した。ラマン分光法によりMoS2の成長確認とMoS2試料の層数判別を行った。さらに，作製した試料に対して有機材料を用いた表面電子ドーピングを行い、van der Pauw法による電気抵抗測定を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
有機材料であるベンジルバイオロゲンを用いたドーピング前とドーピング後の試料のラマンスペクトルとドーピング後の電気抵抗測定の結果をそれぞれ図1と図2に示す。図1より，385 cm-1付近にE12gモードによるピーク波数と408 cm-1付近にA1gモードによるピーク波数が大きく変化せず，ドーピン後試料状態が変化しないことが確認された。図2よりドーピングによって抵抗が減少することが確認された。今後,ドーピングによる不純物濃度を上げることで，更なる抵抗値の減少とオーミック接触による線形的な結果が得られることが期待される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 ラマンスペクトル
図2 電気抵抗測定
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
参考文献[1] D. Kiriya et al., Air-Stable Surface Charge Transfer Doping of MoS2 by Benzyl Viologen, J. Am. Chem. Soc,136,7853-7856(2014).
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