金属原料を用いたHf 系遷移金属ダイカルコゲナイドの低温合成

摘要

Hf 系遷移金属ダイカルコゲナイド(HfS2 またはHfSe2)はキャリア移動度の高い層状半導体であ り、低消費電力電子素子材料として期待されている[1]。近年では四塩化ハフニウム(HfCl4)を前駆 体とした化学気相堆積(CVD)法によるHfS2 の合成も報告されている[2,3]。ただしこれらの報告で は作製温度が1000°C 付近であり、他のTMDCs のCVD 合成においても共通して言えるが、より 低温での作製が望まれる。また一般に流通しているHfCl4 の純度は2-3N(数%のZr を除く)程度で あり、不純物混入がキャリア輸送特性の低下を引き起こす。その一方で現在入手可能な金属Hf は最大6N (数100ppm のZr を除く)[4]の高純度であるため、それを用いたCVD 合成が一般的に低 温である数100°C で可能となればHf 系TMDCs のCVD 合成における新たな指針を示すことに期 待できる。本報告ではTMDCs のCVD 合成で検討例のある遷移金属とTe の共晶反応[5,6]を利用 し、CVD 合成における高純度金属Hf の低温供給に向けた基礎検討を行った。