ポイント
- ナノ空間を利用することにより、次世代半導体として有望な二硫化モリブデン（MoS2）のナノチューブを従来より一桁小さい直径約1nm（ナノメートル）で実現した。
- 原子レベルで整った構造を持つ単層MoS2ナノチューブの合成に成功した。半導体の電気的・光学的な性質を決める「バンドギャップ」が、直径が縮小するほど小さくなることを実験的に確認し、四半世紀前から提唱されていた理論予測を実証した。
- 半導体MoS2ナノチューブを絶縁体BNNTが同軸状に取り囲む構造は、次世代トランジスタのチャネル構造に対応し、低消費電力デバイスへの応用が期待される。
東京大学 大学院新領域創成科学研究科の中西 勇介 准教授らの研究チームは、ナノメートル（10億分の1m）サイズの細い空間（ナノ空間）を利用し、直径およそ1nmの極めて細い二硫化モリブデン（MoS2）の半導体ナノチューブの合成に成功しました。電子顕微鏡観察や分光分析により、原子レベルで整った構造と、直径に応じて電子構造（バンドギャップ）が変化することを実証しました。
半導体デバイスの微細化が進む中、極細の半導体材料の開発が求められています。特にMoS2ナノチューブは、ゲート電極で全周を囲むGate-all-around（GAA）型トランジスタのチャネルとして注目されていますが、直径や原子配列の制御が困難でした。本研究では、窒化ホウ素ナノチューブ（BNNT）の内部空間を利用して結晶成長を制限することにより、原子レベルで整った構造を持つ極細のMoS2ナノチューブを実現しました。
本成果は、原子レベルで構造を制御した超微細な半導体の新たな合成手法を示すものであり、低消費電力デバイスの実現につながる可能性があります。
本研究成果は、「Science」に2026年6月4日（現地時間）付で掲載されました。
本研究は、科学技術振興機構（JST） 戦略的創造研究推進事業 さきがけ「JPMJPR23H5」、同事業 CREST「JPMJCR20B1、JPMJCR23A4」および 創発的研究支援事業「JPMJFR213X」、日本学術振興会（JSPS) 科学研究費補助金「JP21H05232、JP21H05234、JP21H05235、JP22H00283、JP22H04957、JP23H01807、JP23H00277、JP24H00044、JP25K08442、JP25K22198、JP26H00393、JP26K01340」、野口遵研究助成金「NJ202408」、JKA 機械振興補助事業「2025M-498」の支援を受けて行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 PDF（1.05MB）
＜論文タイトル＞
- “Confined growth of armchair MoS2 nanotubes at the 1-nm limit”
- DOI：10.1126/science.aee3446
＜お問い合わせ＞
-
＜JST事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K's五番町
（さきがけ担当）
Tel：03-3512-3526 Fax：03-3222-2066
E-mail：presto
jst.go.jp
（CREST担当）
Tel：03-3512-3531 Fax：03-3222-2066
E-mail：crestjst.go.jp -
＜報道に関すること＞
東京大学 大学院新領域創成科学研究科 広報室
Tel：04-7136-5450
E-mail：pressk.u-tokyo.ac.jp産業技術総合研究所 ブランディング・広報部 報道室
E-mail：hodo-ml
aist.go.jp筑波大学 広報局
E-mail：kohositu
un.tsukuba.ac.jp大阪大学 産業科学研究所 広報室
Tel：06-6879-8524
E-mail：presssanken.osaka-u.ac.jp科学技術振興機構 広報課
〒102-8666 東京都千代田区四番町5-3 サイエンスプラザ
Tel：03-5214-8404 Fax：03-5214-8432
E-mail：jstkohojst.go.jp