光・電子デバイス用半導体を用いた薄膜・ナノ構造の機能開発に関する研究

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山梨大学 工学部 電気電子工学科担当

准教授 村中 司  電子メール:tmuranaka@yamanashi.ac.jp

 本研究室では、次世代半導体エレクトロ二クス分野を担う技術を構築するため、新しい機能半導体材料の探求やそれらを用いた電子および光デバイスの開発を行っています。一つめのテーマは、人体に安全、かつ大面積基板への展開が容易なワイドバンドギャップ酸化亜鉛(ZnO)半導体を用いた『透明エレクトロニクス』の実現を目指しています。薄くて透明な電子デバイスはフレキシブルなディスプレイやウェアラブル(衣服のように身に着ける)コンピュータへの応用が期待されています。図1に示すような成膜装置を用いて作製した高品質なZnO半導体の形成条件を確立するとともに、透明電極や透明トランジスタの開発を進めています。もう一つのテーマは、希薄磁性(微量な磁性元素を含んだ)半導体を用いて電子が持つ電荷とスピンの両方を工学的に利用する『スピントロニクス』の実現を目指します。セレン化亜鉛(ZnSe)を用いた希薄磁性半導体ナノ構造においては、スピン効果と励起子効果が顕著に現れます。これらの性質を利用した新しい原理の信号伝送を実現するデバイスの開発に取り組んでいます。

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図1(a) Roll-to-roll方式成膜装置、(b)各種基板上に形成したGa添加ZnO薄膜、(c)曲げ特性評価の様子

主な研究テーマ:

  • 酸化亜鉛系材料を利用した透明フレキシブルデバイス関連技術の開発
  • 自己組織化プロセス利用した半導体ナノ構造作製技術の開発
  • 希薄磁性半導体材料を利用したスピントロニクス・デバイス技術の開発