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成功实时观测二维半导体的成长过程~期待新一代半导体材料的高品质化~

January 07, 2026

冈山大学
庆应义塾大学

◆发表要点

  • 成功实时观测到二维半导体材料的过渡金属二硫化物(TMDC:Transition Metal Dichalcogenide)的晶体生长过程。
  • 由两片基板积层构筑的微电抗器的封闭空间中的TMDC晶体的气相-液相-固相(VLS:Vapor-Liquid-Solid)在成长中,揭示了不同的成长模式。
  • 这项研究有望促进新一代半导体材料的高品质化和电子器件的应用。

 冈山大学研究生院环境生命自然科学研究科博士前期课程2年的千田祐太朗研究生和学术研究院环境生命自然科学领域的铃木弘朗研究副教授、林靖彦教授、信州大学先进领域融合研究群先进材料研究所的久间馨助教(现(株))Preferred Networks)、庆应义塾大学理工学部物理学科的藤井瞬助教等组成的研究小组成功对一种原子级的二维半导体材料TMDC微电抗器内部VLS成长的实时观测和成长模式进行解析。
 该研究成果已于2025年12月12日刊登在德国Wiley出版的学术杂志「Advanced Science」上。
 TMDC是一种具有3个原子厚度的半导体特性的二维物质,具有机械柔韧性和出色的电光特性,因此有望应用于下一代集成电路和柔性器件。因此,TMDC晶体的高品质化和结构控制是必要的。本研究采用可进行TMDC的大面积结晶成长、组合了微电抗器和VLS成长的独特合成方法,进行了微电抗器内TMDC成长的实时观察。由此,揭示了涉及液相原料动态行为的各种成长模式。这一成果与TMDC的高品质化和器件的高性能化息息相关,TMDC作为下一代半导体材料备受期待。

◆研究者表示

这是一项直接接近物理现象的有趣研究,因为有踏实的努力和周围人员的支持。我很高兴能够形成研究成果。(千田)
通过实时观测可以观测到多种多样的成长模式。这是一项非常令人兴奋的研究,可以将微观现象可视化。(铃木)

千田研究生

铃木研究副教授

■论文信息
论文名:Inside the Microreactor: In Situ Real-Time Observation of Vapor–Liquid–Solid Growth of Monolayer TMDCs
刊登:Advanced Science
作者:Hiroo Suzuki*†, Yutaro Senda, Kaoru Hisama, Shuhei Aso, Yuta Takahashi, Shun Fujii, Yasuhiko Hayashi(*责任作者、†共同第一作者)
D O I: 10.1002/advs.202516784
U R L: https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202516784

■研究资金
 本研究为JSPS科研费(Grant No. JP25K01624, JP23K13633, JP24K00817, JP24H01197, and JP24H01202)、JST创新研究支援事业(Grant No. JPMJFR245U)、松籁科学技术振兴财团研究补助、广濑财团研究补助、花王艺术与科学财团花王科学奖励奖、庆应义塾大学新一代研究计划推进项目的支持下实施。

<详细研究内容>
成功实时观测二维半导体的成长过程~期待新一代半导体材料的高品质化~


<咨询窗口>
冈山大学学术研究院 环境生命自然科学学域
研究副教授 铃木 弘朗
(TEL)086-251-8133 (FAX)086-251-8133
庆应义塾大学理工学部物理学科
助教 藤井 瞬
(TEL)045-566-1629

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