先進ナノ電子材料研究室

About关于研究室

半導体を原子から積み上げ、新しい電子材料を。

先進ナノ電子材料研究室は、半導体の結晶を原子の層から積み上げてつくる「エピタキシャル成長」で、新しい電子材料を研究しています。
物質はナノメートルの大きさになると、目に見える大きさのときとは違う性質を示します。
分子線エピタキシーの技術をもとに、この大きさの効果を生かした針状の結晶「ナノワイヤ」などの半導体材料をつくっています。
2022年4月に始まった研究室で、修士・博士課程での国際学会発表や論文執筆に積極的に取り組んでいます。

Research研究课题

光の働きに優れたIII-V族の化合物半導体を、分子線エピタキシーで原子レベルから組み立てています。今の性能を超え、次の世代を導くナノスケールの半導体材料を切り開くことを目指しています。

※示意图

シリコン基板の上に大量のナノワイヤ↗

光を電気に変える効率の高いGaAsの結晶を育てるとき、Gaが自ら触媒として働く性質を生かし、針状のGaAsナノワイヤを2インチのシリコン基板の全面に育てることに成功しました。ナノワイヤが光をほとんど吸い込むため、表面は真っ黒に見えます。

※示意图

窒素やビスマスを混ぜたナノワイヤ↗

GaAsに窒素やビスマスを混ぜた結晶は、光通信に使う波長での発光の効率や温度への強さが大きく上がると予測されています。このナノワイヤの結晶を初めてつくることに成功し、GaNAsナノワイヤでレーザー発振も実現しました。

※示意图

半導体と酸化物を組み合わせたナノワイヤ↗

化合物半導体と酸化物を組み合わせ、両方の特徴を合わせ持つナノワイヤをつくっています。GaAsと酸化物を重ねたナノワイヤから特徴的な白い光が出ることを見つけ、新しい白色光源としての可能性を示しました。

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