【公開日：2025.06.10】【最終更新日：2025.04.23】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
24NM0062
利用課題名 / Title
分子センシング用遷移金属ダイカルコゲナイドデバイスの開発
利用した実施機関 / Support Institute
物質・材料研究機構 / NIMS
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（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
エレクトロデバイス,電子線リソグラフィ/ EB lithography,リソグラフィ/ Lithography,蒸着・成膜/ Vapor deposition/film formation
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)
高岡 毅
所属名 / Affiliation
東北大学 多元物質科学研究所
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
吉田 美沙,簑原 郁乃,渡辺 英一郎,大谷 まさみ
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
NM-635：電子ビーム描画装置 [ELS-BODEN100]
NM-609：電子銃型蒸着装置 [ADS-E86]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
二硫化モリブデンや二硫化タングステンをはじめとする遷移金属ダイカルコゲナイドを分子のセンサーとして利用するために微細加工を行い、電界効果トランジスタを作成する。
実験 / Experimental
遷移金属ダイカルコゲナイド小片に金属電極を取り付けるために、レジスト塗布、電子ビームリソグラフィー、現像、金属蒸着、リフトオフなどのプロセスを行うための装置を利用させて頂く。
結果と考察 / Results and Discussion
シリコン酸化膜を表面に成長させたp型シリコン（p++Si）の上に、層状物質の一つである二硫化モリブデン(MoS2)の薄膜を転写し、その両端にソース電極（S）、ドレイン電極（D）としてTi/Auを蒸着し電界効果トランジスタ（MoS2-FET）を作成した。S-D間に電圧（VSD）を印加すると、電極で挟まれたMoS2を介してドレイン電流（ISD）が流れる。p++Siに印加したゲート電圧（VG）でMoS2部分の電位を調節することによってISDを制御でき、トランジスタとしての動作が可能であることが確認できた。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
二硫化モリブデン電界効果トランジスタ（MoS2-FET）概略図
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)
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Muhammad Shamim Al Mamun, Caffeine-driven n-type doping in multilayer MoS2 field effect transistor, Thin Solid Films, 809, 140591(2025).
DOI: 10.1016/j.tsf.2024.140591
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 高岡 毅、"MoS2-FETフォトカレントの銅ナフタロシアニン分子吸着量依存性"、2024年第85回応用物理学会秋季学術講演会（新潟）、 2024年9月17日
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