JAIST,シリセンが凸凹な表面上で成長することを発見

北陸先端科学技術大学院大学(JAIST)は,原子レベルで平坦な表面上にしか成長しないと考えられていた二次元材料「シリセン」を凸凹な表面上にも成長させることに成功した(ニュースリリース)。

シリセンは原子一層分の厚みしかない,究極に薄いケイ素(Si)の二次元的な結晶。1994年に日本人研究者によってシリセンの安定な構造を理論的に研究した成果が発表された。

その後,炭素(C)の二次元結晶「グラフェン」に関する研究成果が2010年度のノーベル物理学賞を受賞するなど大きな注目を集め,そのSi版であるシリセンの研究が世界的に行なわれるようになった。最近になって,幾つかの単結晶の非常に平坦な表面を基板として実験的な合成に成功したとの報告があった。

JAISTの研究グループは,2012年にSiウェハー上のエピタキシャル二ホウ化ジルコニウム薄膜上にシリセンが自発的に形成されることを発見した。今回,その二ホウ化物薄膜の表面を加速したイオンにより凸凹にした上で,同じプロセスでシリセンが成長するか走査トンネル顕微鏡観察により確かめたところ,凹凸を乗り越えてシリセンが成長し,シートを形成していることが分かった。

この成果により,二ホウ化物表面上に形成されるシリセンが単なる単結晶表面に吸着したSi原子による再構成構造ではなく,Siベースの次世代デバイス材料となり得る,真の二次元材料であるということが明らかになったとしている。

研究グループは今回の成果によりシリセンが,大面積かつ究極に薄いケイ素系超薄膜材料として応用研究への展開が期待できるとしている。

キーワード:

関連記事

  • 京大など、有機半導体薄膜の構造を分子レベルで正確に解明

    京都大学とオーストラリア グラーツ工科大学は、有機半導体が基板上でつくる厚さ数nmの超薄膜の構造を分子レベルで正確に解明することに成功した(ニュースリリース)。 有機材料は同じ化合物でも複数の異なる結晶構造をとることがで…

    2026.01.30
  • 東大と理研、量子センシングの応用に期待される薄膜振動子の作製に成功

    東京大学と理化学研究所は、エピタキシャル成長した高品質な窒化チタン薄膜を用いて、損失の少ない高性能な薄膜振動子を作製することに成功した(ニュースリリース)。 微細加工技術によって作製された機械振動子は、光やマイクロ波を用…

    2025.12.17
  • 筑波大,発光スペクトルで鉄酸化物薄膜の作成中解析

    筑波大学の研究グループは,電子デバイスなどの材料に用いる鉄酸化物薄膜の作製において,反応性スパッタ中に生じるプラズマ発光スペクトルの全波長データを機械学習で解析し,生成する薄膜の価数状態と成長速度をリアルタイムに推定する…

    2025.09.17
  • 北大,簡便な圧力制御で高性能薄膜トランジスタ開発

    北海道大学の研究グループは,危険な水素ガスや複雑な圧力制御を用いずに,電界効果移動度約90cm2 /V·sの高性能薄膜トランジスタの開発に成功した(ニュースリリース)。 近年,次世代ディスプレー用薄膜トランジスタとして,…

    2025.08.21
  • 理科大ら,薄膜生成時の枝分かれ現象をAIで解明

    東京理科大学,岡山大学,京都大学,筑波大学は,トポロジーと自由エネルギーを活用した機械学習(AI)解析を実施し,薄膜結晶の電気的特性に大きな影響を与える樹枝状構造の枝分かれメカニズムを明らかにした(ニュースリリース)。 …

    2025.04.16

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア