電場誘起pn接合を利用した近赤外光放射する電流注入型円偏光発光素子の創製

创建使用电场感应 pn 结发射近红外光的电流注入圆偏振发光器件

基本信息

批准号：
21K04812
负责人：
星裕介
金额：
$ 2.75万
依托单位：
Tokyo City University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、単層二テルル化モリブデン(2H-MoTe2)の面内に電場誘起によりpn接合を形成し、これに電流注入することで、近赤外光を放射する円偏光エレクトロルミネッセンス素子を開発することである。CVD成長法により大面積かつ高品質な二テルル化モリブデンを結晶成長し、これを母材とした発光素子開発を目指している。これまでの研究で、エレクトロルミネッセンス素子の開発には2H-MoTe2の大面積化が必要不可欠であることが分かったため、今年度は2H-MoTe2結晶の大面積化を実現するべく、CVD成長と金剥離法の二種類の作製手法に着目し研究を実施した。まず、以下の手順で2H-MoTe2薄膜の結晶成長を実施した。Si/SiO2基板上にスパッタ法を用いて作製したMo薄膜を熱酸化することでMoO3薄膜を形成し、これをテルル化することで結晶成長を実施した。成長温度が550から600℃の場合、2H-MoTe2が結晶成長できることを示した。一方、成長温度が550℃より低い場合または、600℃より高い場合は、1T'-MoTe2が結晶成長された。結晶成長温度増大が2H-MoTe2形成のために必要であるが、成長温度が600℃より高くなるとテルルの析出が基板表面上に見られるようになり、2H相が形成されなくなることを確認した。これらの結果から、2H-MoTe2薄膜形成には最適な結晶成長温度が存在することを明らかにした。次に、金剥離法による大面積2H-MoTe2形成については、金薄膜を利用することでバルク単結晶から従来の機械的劈開法よりも最大で10倍程度大きい面積の2H-MoTe2単層膜が形成できることを実証した。現在は、金剥離法で作製した2H-MoTe2薄膜を用いてエレクトロルミネッセンス素子を作成する手法を開発している。

在这项研究中，我们将开发一个圆形极化的电致发光元件，该元件通过在单层钼液（2H-mote2）的平面中形成PN连接来发出近红外光，并通过电场将电流注入该连接处。该公司旨在使用大面积和高质量的丁丁酰丁脲晶体开发发光设备，以此为基础材料。先前的研究表明，大面积的2H-Mote2对于开发电致发光设备至关重要，因此，今年，我们进行了针对两种制造方法的研究：CVD生长和金去皮方法，以实现2H-Mote2晶体的大面积。首先，使用以下步骤进行了2H-Mote2薄膜的晶体生长。通过溅射制备的MOO3薄膜在SI/SIO2底物上热氧化，并形成MOO3薄膜，然后将膜变成牙花腔以进行晶体生长。结果表明，当生长温度在550至600°C之间时，2H-MOTE2可以生长晶体。另一方面，当生长温度低于550°C或高于600°C时，1t'-Mote2是晶体生长的。尽管晶体生长温度的升高是形成2H-Mote2的必要条件，但可以证实，当生长温度超过600°C时，柜子沉淀开始在底物表面上出现，并且未形成2H相。这些结果表明，形成2H-Mote2薄膜的最佳晶体生长温度存在。接下来，关于通过黄金剥离方法形成大面积2H-MOTE2，证明使用金薄膜可以形成2H-Mote2单层膜，其面积比散装单晶的传统机械裂解方法高10倍。目前，我们正在开发一种使用2H-Mote2薄膜来创建电致发光设备的方法，该薄膜由金剥皮制造。

项目成果

期刊论文数量（16）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

MoO3薄膜のTe化による多層MoTe2の相転移制御

将MoO3薄膜改为Te来控制多层MoTe2的相变

DOI：
发表时间：
2023
期刊：
影响因子：
0
作者：
Yingxiao Xi;Hironobu Fukuzawa;Gota Kikugawa;and Naoki Kishimoto;村中柊都，星裕介
通讯作者：
村中柊都，星裕介

Piezoelectricity of the hBN/1L-MoS2 heterostructure membrane

hBN/1L-MoS2异质结构膜的压电性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
C. Chiba;S. Sugawara;E. Kitayoshi;K. Watanabe;T. Taniguchi;K. Sawano;H. Fujita;Y. Hoshi
通讯作者：
Y. Hoshi

3層MoTe2面内PN接合のキャリア密度変調によるEL強度変化

3 层 MoTe2 面内 PN 结的载流子密度调制导致 EL 强度变化

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Oku;I. Ono;S. Uchiya;A. Suzuki;M. Okita;S. Fukunishi;T. Tachikawa and T. Hasegawa;村中柊都，小田切優真，星裕介;岸本直樹;山勢海里，渡邊賢司，谷口尚，星裕介
通讯作者：
山勢海里，渡邊賢司，谷口尚，星裕介

Phase control in MoTe2 crystals by tellurization of thermally oxidized molybdenum thin films

通过热氧化钼薄膜碲化控制 MoTe2 晶体的相