研究分野

Materials / Crystal Growth

窒化ガリウム(GaN)などのワイドギャップ半導体やナノカーボン材料を中心とした未来エレクトロニクス材料について、新規結晶成長手法の確立およびプロセス開発を行い、新機能デバイス創生を行っています。結晶成長からデバイス設計・作製・評価に至るまで一貫した研究を行うことで、トータルプロセスの確立を目指します。

  • 青色発光ダイオードの試作例

    GaN

    青色LEDにも使われている未来材料の代表格であり、省電力に有効な次世代パワーデバイス、高周波デバイスのために結品の欠陥解析や高品質化に取り組んでいます。

  • 高熱伝導窒化アルミニウムウィスカー

    AIN

    ダイヤモンドに次ぐ、超ワイドギャップ半導体であり殺菌に有効な紫外線発光デバイスや熱伝導制御に適した未来材料です。

  • SiC結晶表面のスパイラル成長

    SiC

    GaNと並んでパワーデバイスに適した材料。 機械学習や界面制御による欠陥低減などにより、 結品の高品質化の研究を行っています。

  • 柔軟なカーボンナノチューブ集積回路

    CNT

    ナノ構造材料の特徴を生かして、透明で自在に形の変わる電子デバイスの実現に取り組んでいます。

Multiphysics Simulation

結晶成長はミクロスケールの原子・分子の反応とマクロスケールの流れが織りなすマルチフィジックス・マルチスケールの現象です。マルチフィジックスシミュレーションは、時間もコストも要する結晶成長実験に革新をもたらすべく、ミクロスケールの第一原理計算とマクロスケールの流体力学を熱・統計力学解析を介して融合した結晶成長シミュレーション技術の実現を目指しすための研究です。この技術は、窒化ガリウム系新規パワーデバイス、新規メモリーデバイスや新規発電デバイスなど、未来エレクトロニクスの根幹を担う新規デバイスの研究にも役だっています。

Nanoscale / Operando Analysis

[先端電子顕微鏡法を用いた、次世代デバイス・材料・プロセスの研究開発]
[デバイス機能・動作の動的解析のための先端ナノ分析技術の研究開発]
原子スケール分解能構造解析をはじめとする、様々な高度顕微鏡技術で、次世代デバイスの研究開発に貢献するとともに、半導体・磁性体の先端的電子物性研究を推進しています。
ナノスケール分解能での局所場の動的計測技術の開発を進め、「デバイス機能・動作の動的計測」の実現を目指しています。

未来エレクトロニクス材料を用いたパワーデバイス、高周波デバイスについて、様々なシステムへの実装を検討します。
超高周波ワイヤレス給電システムや次世代自動車、次世代航空機電動化への応用を目指し、パワーデバイス、磁性部品、容量性部品のコンポーネンツの性能向上はもちろんのこと、それらを組み合わせたシステム制御、さらにシステムモデリング化までを研究対象とし、要素からシステムまでを守備範囲としています。
また、デバイスの優位性を最大限活用する回路実装・システム技術の革新的研究を進める一方、デバイス特性の問題点を洗い出し、結晶成長・デバイスプロセスにフィードバックすることで、より実践的な材料研究やプロセス開発にも貢献します。