機能デバイス物性研究グループ

教授

藤村 紀文

Norifumi Fujimura

B5棟4階4A-06 [内線5746]

准教授

吉村 武

Takeshi Yoshimura

 B5棟4階4A-07 [内線5755]
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准教授

桐谷 乃輔

Daisuke Kiriya

 B5棟4階4A-07 [内線5755]


安全・安心・エネルギー分野に貢献する新規な機能デバイスの創成
固体物理と半導体物性を基礎に、より知的な電子デバイスの創成を目指しています。人間の脳のように記憶・演算を行う情報処理デバイス、身の回りに存在する様々な振動からエネルギーを取り出し電気エネルギーに変換する振動発電MEMS(微小電気機械)デバイスとそのセンサネットワーク構築、微少動作が可能なマイクロアクチュエーター(駆動素子)、赤外線~テラヘルツの波長領域の光を利用したセンサー、半導体のpn接合を利用しない太陽電池、電気自動車や電力受給システム(スマートメーター、グリッドなど)に必須であるパワー半導体、これらのような、安全・安心・創エネルギー、省エネルギーに貢献する電子デバイスを創成するために、従来の半導体技術とは異なる切り口で研究を推進します。
 

IT(情報技術)の進歩は目覚しく、私たちの生活はとても便利になってきました。しかしながら、安心・安全・えねるぎー分野に貢献する科学技術は、さらに革新的な発展が必要であることは言うまでもありません。例えば、私たちの生活を支える重要な大量の情報をより早く、正確に伝えるという技術は、生命体の足元にも及びません。数GHzの演算素子を内蔵したコンピュータが安価な値段で買えるのですが、脳のクロック数(演算素子がデータを処理する速度を表した数値)は高々1kHzです。並列処理をしたり、大事でないものは忘れたり、大切なことを学習したりすることが大変重要になります。このように、生命体に学び、生命体を超えるような技術を構築するためには、電子や光、磁性スピン、双極子などを従来の概念にとらわれずに様々な方法で利用することが必要になります。
 

従来の半導体素子、駆動素子、センサーとは異なる動作原理を構築するために、1)新しい物質の創製とその安価な作製方法の構築、2)物質の組み合わせによって生じる新しい物性、3)サイズ、形状の利用(量子効果、界面効果)、4)新しいデバイス動作原理の構築、の4つの指針で研究を進めています。
  

強誘電体をゲート絶縁膜に用いた高機能トランジスタ型不揮発性論理演算素子の開発
強誘電体/ダイヤモンド界面を用いたパワーデバイスの開発
振動発電MEMSデバイスとそのセンサネットワーク構築
圧電体薄膜を用いたマイクロアクチュエーター(駆動素子)
強誘電体を用いた超高効率太陽電池の開発
強相関系物質を用いた赤外線~テラヘルツセンサー
電界で磁気スピンの秩序が変化する物質の創製
電界効果型スピントランジスタの開発と基礎物性
磁気的な性質を有する強誘電体の基礎物性
電界誘起構造相転移を発現する新規な圧電物質の創製
大気圧非平衡プラズマを用いた発光デバイス・パワーデバイスの創製
酸化物ヘテロ界面を用いた量子デバイス、パワーデバイスの開発
溶液を利用した安価な太陽電池作製プロセスの構築