I Japan Science and Technology Agency:s strategiska grundforskningsprogram, Docent Toshiaki Kato och professor Toshiro Kaneko vid Institutionen för elektronisk teknik, Civilingenjör, Tohoku University lyckades klargöra en ny syntesmekanism angående övergångsmetalldikalkogenider (TMD), som är halvledaratomark med tjocklek i atomordning.

Eftersom det är svårt att direkt observera aspekter av tillväxtprocessen av TMD i en speciell miljö, den inledande tillväxtprocessen förblev oklar, och det har varit önskvärt att belysa en detaljerad syntesmekanism för att erhålla högkvalitativ TMD.

En in situ observerande syntesmetod har utvecklats av vår forskargrupp för att undersöka tillväxtaspekten av TMD som en optisk bild i realtid i en speciell högtemperaturatmosfär på cirka 800 ° C i närvaro av frätande gaser. Dessutom, ett syntesunderlag, som är en mekanism för att kontrollera diffusion under kristalltillväxten av en prekursor, har utvecklats i förväg; ytterligare, det har klargjorts att den växande prekursorn diffunderar ett avstånd cirka 100 gånger större än i konventionella halvledarmaterial. Det demonstrerades också att kärnbildning uppstår på grund av inblandningen av föregångaren i ett dropptillstånd. Vidare, genom att använda denna metod, en storskalig integration på mer än 35, 000 enkelskiktsatristallark har uppnåtts på ett substrat i praktisk skala (figur 1).

Med hjälp av resultaten av den aktuella forskningen, den storskaliga integrationen av atomordens tjocka halvledare atomark kan tillverkas och förväntas tas i bruk inom nästa generations flexibel elektronik.