研究内容
次世代ミリ波－テラヘルツ波帯低消費電力トランジスタの開発
(独)情報通信研究機構(NICT)と共同研究
高い電子移動度を持つSb系化合物半導体を用いた “高電子移動度トランジスタ(High Electron Mobility Transistor: HEMT)” はミリ波帯(30～300 GHz)・サブミリ～テラヘルツ派帯(300 GHz～3 THz)で動作可能な高周波・低消費電力デバイスとして期待されています。
本研究室では、InSb系材料を用いたHEMTのモンテカルロシミュレーションによる設計・解析、分子線エピタキシー(MBE)装置を用いたHEMTエピ構造の作製・評価、 NICTにおいてデバイス作製・評価を行い、次世代ミリ波-テラヘルツ波帯低消費電力デバイス実現を目指しています。
量子ドットの作製とSTMによる原子像観察
量子ドットLEDの開発
(独)情報通信研究機構(NICT)と共同研究
Si基板上GaSb量子ドットは新たな光デバイス(量子ドットレーザ・LED)としての応用が期待されています。本研究室ではSTM(走査型トンネル顕微鏡)を用い、表面科学的観点からSi基板上GaSb量子ドットの成長メカニズムを明らかにする研究を行っています。それにより、高密度かつ均一なGaSb量子ドットの作製制御技術の確立を目指してます。
さらに NICTにおいてMBE装置を用いてGaSb量子ドットの作製を行い、光デバイス実現を目指しています。
次世代III-V CMOSの開発
(独)産業技術総合研究所と共同研究
近年Si CMOSの微細化限界が近づいていることから、次世代CMOSのチャネル材料の候補として高い電子・正孔移動度を有するIII-V族化合物半導体が注目されています。格子定数6.1Å帯にあるGaSbは室温における正孔移動度が1000 cm2/VsとSiと比べて2倍以上高く、III-V族化合物半導体の中でも最も高い正孔移動度を有しています。そのためpMOSFETのチャネル材料の候補として精力的に研究されています。
本研究室では、実験とシミュレーションの観点から6.1Å III-V CMOSの実現を目指した研究を行っています。
中赤外－遠赤外線光デバイスの開発
低エネルギーバンドギャップを持つSb系化合物半導体を用いた “発光ダイオードや光センサーは、中赤外から遠赤外線領域で動作可能な高機能光デバイスとして期待されています。
本研究室では、InSb系材料を用いた発光ダイオードや光センサーの設計やMBE装置による結晶成長等を行い、中赤外－遠赤外線領域の光デバイス実現を目指しています。
ワイドギャップ半導体パワーデバイスの研究
GaNやSiCなどのワイドギャップ半導体は絶縁破壊電圧と電子速度が高く、パワーデバイスのチャネル材料として注目されています。本研究室では、モンテカルロシミュレーションを用いたワイドギャップ半導体パワーデバイスの設計・解析を行っています。