ゲルマネンの酸化と超高真空中加熱還元

Oxidation and ultra-high vacuum heating reduction of germanene

鈴木 誠也   ; 勝部 大樹*; 矢野 雅大   ; 津田 泰孝   ; 寺澤 知潮   ; 朝岡 秀人  ; 柚原 淳司*; 吉越 章隆 

Suzuki, Seiya; Katsube, Daiki*; Yano, Masahiro; Tsuda, Yasutaka; Terasawa, Tomoo; Asaoka, Hidehito; Yuhara, Junji*; Yoshigoe, Akitaka

ゲルマネンはゲルマニウム(Ge)の単原子ハニカムシートで、トポロジカルな性質を利用した電子デバイス応用が期待される。ゲルマネンは超高真空下でAu, Al, Agなどの単結晶表面に合成できるが、大気中で酸化してしまうため応用が困難である。我々の研究チームでは、ゲルマネンのデバイス化を実現するために絶縁体/ゲルマネン界面の形成に焦点を当てている。本研究では、Ag(111)/Ge(111)基板から超高真空中での加熱(約500C)で析出したゲルマネン(初期析出: initial growth)を酸化させ、清浄な酸化物/ゲルマネン界面の形成を目指した。さらに初期析出したゲルマネンを一旦酸化後、超高真空中で加熱することでGe酸化物が消失し、ゲルマネンを再度形成できることが分かった。この再形成したゲルマネンの表面は、炭素不純物が初期成長時より少なく、酸化ゲルマネンの加熱還元によって清浄なゲルマネンを形成可能であることが分かった。発表では酸素雰囲気中加熱の影響や、大気曝露の影響についても報告する。

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