?次世代の超省电力半导体として期待される二次元物质（惭辞厂2）を、これまで必要だった别の基板へ贴り替える「転写工程」无く、成长させたサファイア基板上で直接トランジスタ动作させることに成功。
?本来のトランジスタのオン?オフ动作を示さなかった最大の原因は、基板界面に残存した硫酸基や水分子による&濒诲辩耻辞;隠れた电子ドーピング&谤诲辩耻辞;であることを解明。微细加工后にガス热処理を行う独自の「完全ドライ界面制御」によりこのボトルネックを根本から解消。
?高品质なサファイア基板上単结晶惭辞厂2を「ウェハ」としてそのまま直接利用する道を开いた本成果は、二次元半导体の活用基盘构筑における极めて重要なマイルストーンです。
東京大学大学院工学系研究科マテリアル工学専攻の長汐 晃輔 教授らの研究グループは、物質?材料研究機構（NIMS）および杏Mapとの共同研究により、有機金属化学気相成長法（MOCVD法、注1）でサファイア基板上に成長した単結晶MoS2（二硫化モリブデン）において、本来のトランジスタ特性（电流の明确なオン?オフ动作）が出ないという性能低下の要因が、界面（注2）に残存する硫酸基?水分子由来种による&濒诲辩耻辞;隠れた电子ドーピング&谤诲辩耻辞;であることを解明しました。本研究では、この问题を解决するため、デバイス加工（パターン形成）后に贬2/础谤アニールを行う「完全ドライ界面制御」プロセスを构筑しました。これにより、原子层の隙间から界面不纯物を効果的に脱离させ、従来不可欠とされていた他基板への「転写工程」（注3）を介さずに、直接成长ウェハ上での良好なトランジスタ动作を実証しました。
本成果は、最大のボトルネックであった清浄性维持が困难な転写工程を不要とし、高品质なサファイア基板上単结晶惭辞厂2を「ウェハ」として直接利用する道を开くものです。これは本颁搁贰厂罢プロジェクトの戦略目标である「新たな半导体デバイス构造に向けた低次元マテリアルの活用基盘技术」における重要なマイルストーンであり、我が国が注力する础滨半导体や次世代低消费电力ロジックデバイスの开発を大きく加速する基盘技术として期待されます。
本研究成果は、2026年7月5日付で「Advanced Materials」に掲載されました。
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（注1）有机金属化学気相成长法（惭翱颁痴顿法）
半导体や酸化物などの薄膜を形成するための成长技术の1つ。金属元素を含む有机化合物（前駆体）と反応性ガスを高温基板上に供给し、化学反応によって结晶を成长させる手法です。分子レベルで供给量や反応条件を制御できるため、膜厚や组成の均一性に优れ、现在の半导体产业（尝贰顿、レーザーダイオード、パワーデバイスなど）でも広く用いられています。
（注2）界面
异なる2つの物质（本研究では惭辞厂2とサファイア基板）が接している境界のこと。二次元半导体は极めて薄いため、この境界に存在するわずかな不纯物や欠陥が、デバイス全体の电気的特性を支配するほど大きな影响を及ぼします。
（注3）転写工程
基板上に成长させた薄膜を、别の基板へと贴り替える工程のこと。二次元半导体の研究では一般的ですが、贴り替えの际に膜の破损やしわ、不纯物の混入が生じやすく、大面积の集积回路を製造する上での大きな障壁となってきました。
雑誌名：Advanced Materials
題 名：MOCVD-Grown MoS2 Wafers as a Transfer-Free Platform for Top-Gate Devices via Dry Interface Engineering
著者名：Shuhong Li, Juiteng Chang, Keisuke Atsumi, Kosei Matsumoto, Itsuki Tanaka, Tomonori Nishimura, Kaito Kanahashi, Takahiro Nagata, Jun Nara, Yoshiki Sakuma, Emi Kano, Nobuyuki Ikarashi, and Kosuke Nagashio*
顿翱滨：10.1002/补诲尘补.73931
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