(222-0396)摩擦を活用する層状半導体MoS2 薄膜の形成

摘要

半導体デバイスプロセスにおける半導体結晶の新規成膜技術として、摩擦を活用する簡便なプロセスを提案する。成膜する半導体結晶としては2D マテリアルのひとつであり、構造が層状であることから分子１層までの薄い成膜ができる可能性があるグラフェンとともに期待されている二硫化モリブデン（MoS2）を成膜する。電界効果型トランジスタ（FET）のチャネルを分子1 層の極薄に形成できることから、シリコンより高速かつ低消費電力での動作が実現すると期待されているが、天然単結晶を粘着テープ剥離法により形成された薄片を用いる研究がなされているにすぎない。MoS2 は潤滑材として有名であり、層間の結合が弱いために層がずれやすく、エンジンをはじめとする機械部品の摩擦界面において摩擦を小さくすることが知られているが、半導体デバイスに適用できる大面積サイズに成膜するには至っていない。本研究はMoS2 単結晶薄膜を形成することを目指し、摩擦における荷重や剪断速度、温度の制御が可能なプロセス装置を設計·構築することを目的とする。