令和2年度 電気学術奨励賞および2020年度学士優秀論文賞を受賞！ #6 －小野 凌さん（若林研究室）－

私たちの研究室では、現在トランジスタに使われている材料であるシリコンに代わる、次世代材料である二次元半導体に注目しています。私が研究に用いた二次元半導体であるMoS2は、シート構造をしており、1層は原子3個分の高さとなっています。原子3個分（1nm以下）の大きさとは、ウイルス（100nm程度）の大きさよりも小さなものになっています。二次元半導体を実用化することができれば、メガネなどに実装することができる微細デバイスや、電池交換がほとんど必要ない超低消費電力デバイスといった様々なデバイスへの応用が期待されています。このように二次元半導体を使うことで、さらなるトランジスタの微細化、低消費電力化、高速化に貢献することができますが、まだ材料の特性を十分に活かすことのできるデバイスを開発することができていません。この要因は様々なことが考えられますが、要因の1つとして良質な二次元半導体のシートを成膜できないことが考えられます。私は成膜にスパッタ法を用いましたが、スパッタ法でどのように膜が形成されているのかは未だ解明されておらず、他研究機関の報告例もほとんどありません。私は二次元半導体のシート構造が、どのようにスパッタ法で形成されるのかを調べるために、シート1層が完全に形成されていない複数のサンプルを測定しました。1層が形成されていない膜を評価することができるのかという不安はありましたが、実際に研究では膜の結合状態を測定するXPS測定や、内部に働く応力を測定するラマン測定に成功し、それらの結果をもとにした考察を行いました。この研究が発展することにより、スパッタ法による膜の形成理論の確立や、スパッタ法による良質な膜形成に貢献できると考えられます。