【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.05.28】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24UT1253
利用課題名 / Title
層状物質MX2およびM2X3における光電・圧電・光弾性効果に関わる研究
利用した実施機関 / Support Institute
東京大学 / Tokyo Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
カルコゲナイド、光電変換、圧電効果,センサ/ Sensor,フォトニクスデバイス/ Nanophotonics device,エレクトロデバイス/ Electronic device,MEMS/NEMSデバイス/ MEMS/NEMS device,走査プローブ顕微鏡/ Scanning probe microscope
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
立崎 武弘
所属名 / Affiliation
東海大学情報理工学部 コンピュータ応用工学科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
太田悦子
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）,技術補助/Technical Assistance
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
UT-863：大面積走査プローブ顕微鏡Dimension ICON
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
層状物質でもある遷移金属とカルコゲナイドの化合物MX2やM2X3は、その層厚さによって光電変換作用や圧電効果が変わるといわれている。そこで本研究では、厚さによって変化する光‐電子、光‐歪、電圧‐歪の変換作用を、フェムト秒～ナノ秒時間領域で非破壊・非接触・非侵襲的に分光学的に分析し、その特徴的な物性を生かしたデバイス作製の礎を築く事を目的とする。本機器は、分光学的な測定結果から物質定数を導くために必要となる試料情報を得るために活用する。
実験 / Experimental
層状ファンデルワールス半導体であるGaInS3結晶（2D Semiconductors社）を、ガラス基板上にスコッチテープ法によって剥離・転写した小片薄膜結晶を利用した。転写できた試料で100 μm×100 μm程度の比較的大きな薄膜結晶の三次元形状を大面積走査型プローブ顕微鏡により計測した。広い面積にわたって一括して凹凸像を観測できたため、高い信頼性で広い範囲にわたる膜厚を、ナノメートル精度で決定できた。
結果と考察 / Results and Discussion
ガラス基板上の薄膜結晶の膜厚を、広域にわたりナノメートル精度で決定できた。決定した膜厚情報と、超短光パルスを光源としたピコ秒超音波法で観測されている超音波エコーの測定結果を組み合わせることで、試料の縦波音速や弾性定数を見積もることが可能となった。また、半透明物質の膜厚が広い範囲にわたり高精度に測定できたため、10 μm程度の空間分解能を持つ広帯域反射光スペクトルに見られる干渉縞から屈折率（誘電関数）を算出することも可能となった。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件