SEMによる二次元物質の回転ドメイン観察

摘要

グラフェンや六方晶窒化ホウ素(h-BN)をはじめとする、二次元(2D)物質の産業応用に適した合成法として、化学気相成長(CVD)が広く用いられ、得られる2D物質の結晶性も劇的に向上している。例えば、CVD基板にサファイア等の上にヘテロエピタキシャル成長させた金属薄膜を用いることで、大面積で配向した高品質な2D物質を合成できる。しかし、その確認には2D物質の配向性をミクロに評価する手法が不可欠である。我々はこれまで 2D 物質の配向性評価に低エネルギー電子顕微鏡(LEEM)が適していることを示してきたが、試料サイズがチップサイズに制限されることや、観察環境が超高真空下に限定されることから汎用的な手法ではない。そこで本研究では、2D物質の回転ドメインの汎用的な評価手法の確立を目的として、ヘテロエピタキシャル基板上にCVD法を用いて2D物質を成長させ、走査電子顕微鏡(SEM)とLEEMで同点観察した。その結果から、回転ドメインの分布をSEMによって評価できることを報告する。