【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.01】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM5184
利用課題名 / Title
二次元ヘテロ構造の創製と物性探索
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
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）-
キーワード / Keywords
原子薄膜/ Atomic thin film,電子線リソグラフィ/ EB lithography,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)
北浦 良
所属名 / Affiliation
物質・材料研究機構
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
渡辺 英一郎,簑原 郁乃,池田 直樹,藤井 美智子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-622：走査型プローブ顕微鏡 [Jupiter XR]
NM-610：電子銃型蒸着装置 [RDEB-1206K]
NM-635：電子ビーム描画装置 [ELS-BODEN100]
NM-649：FE-SEM+EDX [SU8230]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
二次元半導体の量子技術応用、とくに量子光源への展開を目指した研究を進める。具体的には、二次元半導体およびヘテロ構造のポテンシャル制御によって励起子を自在に閉じ込め、その光学特性を調べることで古典光源とは異なる特性を観測することを目指す。
実験 / Experimental
機械的剥離法および乾式転写法を用いて、さまざまな二次元半導体ヘテロ構造を作製した。作製した試料は、PL顕微鏡によって単層および複層領域を特定したのち、AFMによる表面形状観察を行いバブルおよび不純物が少ない領域を探索した。その後、測定箇所に対して100nmスケールのトップおよびボトムゲートを作製した。作製したデバイスは、極低温発光分光およびマッピングを行い、その光学特性を詳細に調べた。
結果と考察 / Results and Discussion
機械的剝離法および乾式転写法を用て作製した試料についてAFM観察を行ったところ、バブルおよび不純物が存在するものの平坦な部分が5マイクロメートル程度存在することを確認できた。また、電子線リソグラフィーを用いて幅が100nmスケールのボトムおよびトップゲートの作製にも成功した。ＰＬ測定では、モワレ励起子に特徴的な鋭いピークを複数確認し、またゲート電圧に応じてわずかながら変化する様子も観察された。これらは、今後の量子光源の開拓へ向けた基礎となる重要なデータである。
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)
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