横国大,層状半導体物質について新たな知見

横浜国立大学の研究グループは,従来の半導体素子の材料の限界を超える新材料として期待される,原子レベルに薄くすることのできる半導体物質の電気伝導現象を調べ,素子への応用に極めて役立ついくつかの知見を明らかにした(ニュースリリース)。

従来の半導体材料(シリコンなど)で作られる素子は,微細化の限界が近づいているといわれているが,原子1層または数層からなるきわめて薄い半導体材料を使うことで,この限界を超えて更に微細な素子を作ることができると考えられ,内外で活発に研究が進められている。

二硫化モリブデン(MoS2)は,古くから潤滑剤の素材としてよく知られている物質だが,この物質の結晶は層状構造をもち,最も薄くした場合,おおよそ原子3個分の厚さ(0.6nm)になる。この結晶は,微細な半導体素子を作るための新しい材料として活用できる可能性があることが知られている。

研究では,二硫化モリブデンの薄い結晶を使って作られた電界効果トランジスタ素子における電気伝導の履歴現象(制御電圧を増加させたときと減少させたときの間で,電気的特性に差異が生じる現象)を,200K程度の比較的実現しやすい低温にすることで,ほぼ消滅させることができることを示した。

履歴現象は,素子の応用において好ましくない場合が多いので,簡便な方法で履歴現象を消滅できることは,素子応用に役立つ。また,この履歴現象が,空気中に存在するどのような分子によって引き起こされるかを解明するとともに,二硫化モリブデン素子が,いくつかのガスに対して感度をもつガスセンサーとして,また,湿度センサーとして有効であることを示した。更に,二硫化モリブデンに吸着した分子が,どのような機構で履歴現象を引き起こすかを解明した。

研究グループは今後,いろいろな層状半導体物質を対象としてこの研究を展開することを予定している。

関連記事「首都大ら,カルコゲナイド系層状物質の電気的性質を解明」「産総研,レーザによる層状物質の構造制御の可能性を提示」「京大,界面構造を変えて金属酸化物の特性を制御」

キーワード:

関連記事

  • 今回開発した“トップエミッション型” 深紫外LEDの模式図

    NICT、トップエミッション型の深紫外LEDを開発 従来構造比で電力変換効率35%向上

    情報通信研究機構(NICT)は、LEDチップを上面から光を取り出す「トップエミッション型」の深紫外LEDを開発した。電極と光取り出し部に独自の素子構造を設け、従来構造の深紫外LEDより約35%高い電力変換効率を実証した(…

    2026.10.28
  • 核融合・光電融合・量子・宇宙、次世代成長市場の技術が集結 Photonics Innovation 2026開催

    次世代エネルギーとして期待される核融合、AIインフラの進化を支える光電融合、実用化に向けた開発が進む量子コンピューター、そして民間企業の参入が相次ぐ宇宙ビジネス。いずれも将来の成長市場として投資家の関心を集める分野であり…

    2026.10.28
  • 「エッジAI半導体を実現する3Dヘテロ集積技術」プロジェクトの対象技術と課題

    東北大、半導体3D集積の産学連携組織「T-CHIPS」発足 光チップの異種集積も視野

    東北大学は、半導体先端パッケージングと異種チップ集積技術の研究開発を推進するコンソーシアム「T-CHIPS」が発足したと発表した(ニュースリリース)。プロセッサーやメモリ、シリコンフォトニクスチップなど、異なる機能を持つ…

    2026.10.21
  • トルンプの2025/26年度年次報告書「semicon」の表紙

    トルンプ、2025年度のEUV事業は9.2%増 レーザー事業は減収

    ドイツのレーザー加工機大手TRUMPF(トルンプ)は、2026年6月30日に終了した2025/26年度の業績を発表した。グループ全体の売上高は前年度比0.2%増の43億4,000万ユーロとほぼ横ばいだったものの、受注高は…

    2026.10.16
  • 日立ハイテクとZEISS、高NA-EUV量産を支える電子線検査装置の開発を加速

     日立ハイテクとドイツの ZEISS社は、高NA-EUVの量産を支える検査装置として、次世代マルチビーム電子線検査装置の共同開発を加速させると発表した。(ニュースリリース)  半導体製造工程では、高品質なデバイス製造のた…

    2026.10.01

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア