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J-GLOBAL ID：202002236807027089   整理番号：20A0748446

プラズマ駆動カルコゲン欠陥工学によるウエハスケール二次元PtSe_2層における厚さに依存しない半導体-金属変換【JST・京大機械翻訳】

Thickness-Independent Semiconducting-to-Metallic Conversion in Wafer-Scale Two-Dimensional PtSe₂ Layers by Plasma-Driven Chalcogen Defect Engineering

著者 (20件)： Shawkat Mashiyat Sumaiya (NanoScience Technology Center, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Shawkat Mashiyat Sumaiya (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Gil Jaeyoung (Department of Chemistry, Seoul National University, South Korea) ,  Han Sang Sub (NanoScience Technology Center, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Han Sang Sub (Department of Materials Science and Engineering, Seoul National University, South Korea) ,  Ko Tae-Jun (NanoScience Technology Center, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Wang Mengjing (NanoScience Technology Center, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Dev Durjoy (NanoScience Technology Center, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Dev Durjoy (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Kwon Junyoung (Department of Materials Science and Engineering, Yonsei University, South Korea) ,  Lee Gwan-Hyoung (Department of Materials Science and Engineering, Seoul National University, South Korea) ,  Oh Kyu Hwan (Department of Materials Science and Engineering, Seoul National University, South Korea) ,  Chung Hee-Suk (Analytical Research Division, Korea Basic Science Institute, South Korea) ,  Roy Tania (NanoScience Technology Center, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Roy Tania (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Roy Tania (Department of Materials Science and Engineering, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Jung YounJoon (Department of Chemistry, Seoul National University, South Korea) ,  Jung Yeonwoong (NanoScience Technology Center, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Jung Yeonwoong (Department of Electrical and Computer Engineering, University of Central Florida, Florida, United States) ,  Jung Yeonwoong (Department of Materials Science and Engineering, University of Central Florida, Florida, United States)
資料名： ACS Applied Materials & Interfaces  (ACS Applied Materials & Interfaces)
巻： 12  号： 12  ページ： 14341-14351  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2329A  ISSN： 1944-8244  CODEN： AAMICK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 白金二セレン化物(PtSe_2)は,二次元(2D)遷移金属ジカルコゲナイド(TMD)結晶の新しいクラスであり,従来の2D TMD層には存在しない異常な性質のために,最近かなりの関心を集めている。最も興味深いことに,それは厚さ依存性の半導体から金属への転移を示す。すなわち,本質的に金属的な厚い2D PtSe_2層は,それらの厚さがある点以下に減少すると半導体になる。空間的に良く制御された方法で,同一の2D PtSe_2層内の半導体と金属相の両方を実現することは,原子的に薄く調整された電子接合に対する前例のない機会を提供し,従来の材料では達成できない。この研究では,この厚さに依存する2D PtSe_2層の固有の半導体から金属への遷移を超えて,制御されたプラズマ照射が,このような可変同調可能なキャリア輸送を実現できることを実証した。化学蒸着(CVD)法によりウエハスケールの非常に薄い(数nm)2D PtSe_2層を成長させ,それらの固有の半導体特性を確認した。次に,アルゴン(Ar)プラズマにより材料を照射し,厚さ減少により半導体をより半導性にすることを意図した。驚くべきことに,半導体から金属への逆転移を発見した。これは,それらの固有の厚さ依存性キャリア輸送に関する予測とは反対である。広範な構造的および化学的特性化を通して,プラズマ照射が,初期化学量論的2D PtSe_2層において,近原子欠陥およびセレン(Se)空格子点の大きな濃度を導入することを同定した。さらに,密度汎関数理論(DFT)計算を行い,欠陥濃度と寸法の増加に伴い,このような欠陥のある2D PtSe_2層のバンドギャップエネルギーが徐々に減少し,多数の中間ギャップエネルギー状態を伴うことを明らかにした。この確証実験と理論研究は,大面積CVD成長2D PtSe_2層におけるこの外部制御半導体から金属への遷移の基本的機構を決定的に検証し,将来のエレクトロニクスに対するそれらの汎用性を大きく広げる。Copyright 2020 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *プラズマ ,  *半導体 ,  半導性 ,  化学量論 ,  セレン化物 ,  *酸素族元素 ,  電子技術 ,  *二次元 ,  化学蒸着 ,  密度汎関数法 ,  プラズマ曝露
準シソーラス用語： エネルギー状態 ,  キャリア輸送 ,  二層 ,  バンドギャップエネルギー , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (7件)： 2D TMD ,  2D PtSe_2 ,  ウエハスケール2D層 ,  プラズマ照射 ,  半導体-金属転移 ,  欠陥工学 ,  DFT

分類 (3件)： 電気化学反応  (CB07050F) ,  比熱・熱伝導一般  (BL05021E) ,  半導体薄膜  (BK14040E)

タイトルに関連する用語 (7件)： プラズマ ,  カルコゲン ,  欠陥 ,  工学 ,  ウエハ ,  スケール ,  厚さ