지바 대학의 아오키 신노 준 교수는 원자층 물질의 일종인 이황화 몰리브덴(MoS2)에 주사 전자 현미경(SEM)으로 전자선을 조사하는 것만으로 반도체의 성질을 결정하는 가장 중요한 값 중 하나로 한 밴드갭이 커지는 현상을 세계 최초로 발견해 반도체의 성질을 쉽게 컨트롤할 수 있는 것으로 나타났다고 발표했다. SUNY 버팔로 대학의 JP Bird 교수, Rice 대학의 R. Vajtai 교수 등과의 공동 연구에 의한다.
현재의 실리콘에 의한 대규모 집적 회로(LSI)는 트랜지스터를 작게 하여 집적도를 올리는 것으로 성능을 늘려왔다.그러나, 그 방법은 한계에 가까워지고 있어 실리콘에 대신 그래핀이나 MoS2라고 하는 원자층 물질에 의한 원자 1층으로 만들어진 트랜지스터가 주목받고 있다고 한다.한편, 반도체의 성능을 결정하는 중요한 특징 밴드갭은, 종래의 재료에서는 그 값은 물질마다 정해져 변화할 수 없었다.
이번 연구 그룹은 1층의 MoS2 단결정으로 만들어진 트랜지스터 안에 성질의 다른 부분이 있는 것을 발견했다.주사 프로브 현미경을 복합적으로 이용해 해석을 진행해 나가면, 성질이 다른 부분은 밴드 갭이 넓어져 있고, 다른 성질과의 경계가 트랜지스터로서의 동작 방법을 좌우하는 것을 알았다 .한층 더 검증을 진행시키면, 변화의 원인은, 자료의 제작 프로세스로 사용하고 있던 전자선 리소그래피에서 사용하는 전자선 조사에 의한 것이 밝혀졌다.이것에 의해, 원자층 물질에서는 SEM과 같은 간이한 장치로 전자선을 조사하는 것만으로, 밴드갭을 용이하게 컨트롤할 수 있는 것을 알았다고 한다.
향후는 밴드갭 컨트롤과 조합하는 것으로, 컴퓨터나 메모리 뿐만이 아니라, LED나 레이저 등 다양한 일렉트로닉스를 원자층 물질만으로 실현할 가능성이 기대된다.
