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J-GLOBAL ID：201702234369756675   整理番号：17A0555198

グラフェンを介したリモートエピタキシーによって二次元の材料ベースの層転写が可能になる

Remote epitaxy through graphene enables two-dimensional material-based layer transfer

著者 (18件)： KIM Yunjo (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  CRUZ Samuel S. (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  LEE Kyusang (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  ALAWODE Babatunde O. (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  CHOI Chanyeol (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  KONG Wei (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  CHOI Shinhyun (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  QIAO Kuan (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  ALMANSOURI Ibraheem (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  KOLPAK Alexie M. (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  KIM Jeehwan (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  SONG Yi (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  KONG Jing (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  JOHNSON Jared M. (Ohio State Univ., Ohio, USA) ,  HWANG Jinwoo (Ohio State Univ., Ohio, USA) ,  HEIDELBERGER Christopher (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  FITZGERALD Eugene A. (Massachusetts Inst. of Technol., Massachusetts, USA) ,  ALMANSOURI Ibraheem (Masdar Inst. of Sci. and Technol., Abu Dhabi, ARE)
資料名： Nature (London)  (Nature (London))
巻： 544  号： 7650  ページ： 340-343  発行年： 2017年04月20日 
JST資料番号： D0193B  ISSN： 0028-0836  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 短報  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 基板上に結晶性材料を成長させるエピタキシーは,半導体産業に不可欠であるが,2つの材料系の間に格子整合が必要であるため制限されることが多い。この厳しい要求は,ファンデルワールス・エピタキシーでは緩和される。ファンデルワールス・エピタキシーでは,層状すなわち二次元(2D)材料上でのエピタキシーが,弱いファンデルワールス相互作用によって仲介され,2D表面から容易に層を剥がすことも可能になる。これまで,ファンデルワールス・エピタキシーでは,2D材料が唯一のシード層と考えられてきた。しかし,グラフェンについて報告された,いわゆるぬれ透過性の場合と同様に,2D材料の下にある基板も,エピタキシー中に成長する層(エピ層)と相互作用する可能性がある。今回我々は,グラフェンの弱いファンデルワールス・ポテンシャルが,多くの基板のより強いポテンシャル場を完全には遮蔽できないため,グラフェンが存在してもエピタキシャル成長が可能になることを示す。我々は,密度汎関数理論計算を用いて,基板とのリモートエピタキシャルレジストリが,9Åまでの基板-エピ層ギャップを介して吸着原子に現れると予測した。この9Å以下のギャップの中に,単層グラフェンを配置することができる。我々は,単層グラフェンを介してGaAs(001)基板にGaAs(001)をホモエピタキシャル成長させてこの予測を裏付け,今回の手法がInPやGaPにも適用できることを示す。また,成長させた単結晶膜は,グラフェンをコートした基板から素早く剥がすことができ,これを発光デバイスに組み込むと,従来法で作製した膜と同等の良好な性能を示した。今回の手法によって,支持基板から2D材料を介してあらゆる種類の半導体膜の複製が可能になり,複製したエピ層を素早く剥がして目的の基板に転写することができる。この過程は,非シリコン系エレクトロニクスやフォトニクスとの関連で,特に魅力的である。そうした分野では,グラフェンをコートした基板を再利用できることによって,高コストな非シリコン基板を節約できる。Copyright Nature Japan KK 2017

シソーラス用語： *結晶 ,  *エピタクシー ,  *グラフェン ,  ホモエピタクシー ,  透過型走査電子顕微鏡 ,  *ヒ化ガリウム ,  キャラクタリゼーション ,  単結晶 ,  ヘテロ接合 ,  走査電子顕微鏡 ,  リン化ガリウム ,  リン化インジウム ,  X線回折
準シソーラス用語： *二次元結晶 ,  *エピタクシー成長 ,  STEM【顕微鏡】 ,  二重ヘテロ接合 ,  SEM【顕微鏡】 ,  GaP ,  InP ,  単層グラフェン ,  多層グラフェン

分類 (1件)： 半導体の結晶成長  (BK13040X)

タイトルに関連する用語 (4件)： グラフェン ,  エピタキシー ,  層 ,  転写