電子デバイス研究室

スタッフ 佐藤 祐一 准教授
齋藤 翼 技術職員

当研究室では半導体を用いた高機能デバイスの開発,各種デバイスの機能性をより高めるための人工知能(AI)技術の活用や それらのIoTシステムへの発展に関する研究を行っています。

 発光性窒化物半導体ナノ結晶の形成と新しい照明・画像システムへの応用

用途に制約のない非単結晶の基板材料を用いて発光性窒化物半導体ナノ結晶を形成し, 高信頼性を基本とする新しい面発光固体照明や画像システムなどへ応用します。

高信頼性・高性能発光デバイスに用いられている窒化ガリウム(GaN)系半導体材料は, 通常,サファイアなどの単結晶基板を利用してその単結晶薄膜が形成され,さらに各種のデバイスへ加工されています。 これに対し,これまで種々の制約が少ない単結晶基板以外の基板材料を用い, 諸特性が優れているとされるナノメートルサイズの窒化ガリウム系柱状結晶を形成することを可能にしています。

上記の技術により,高信頼性・高性能デバイスとして定評のある窒化ガリウム系発光デバイスを単結晶基板以外の基板材料を用いて形成し, より信頼性の高い面発光デバイスや新しい方式の高性能リアルタイム画像システムなどへの応用を目指しています。

例えば,高信頼性面発光照明,リアルタイム高品質画像システム,など

 赤外領域対応窒化物半導体結晶の形成と環境調和型高効率太陽電池や光検出デバイスへの応用

赤外線領域の光を吸収する窒化物半導体の形成を行い, 環境に調和し,かつ効率の高い薄膜型太陽電池やセンシングデバイスへ応用します。

太陽光の波長は紫外線から赤外線領域まで広範囲に及んでいますが, その波長領域全てにわたる太陽光の吸収が難しいことが,太陽電池の効率に大きく影響しています。 より効率の高い太陽電池を得るためには,より広範囲の波長を吸収できる半導体材料を用いることが必要です。 また,人間の目には見えない赤外線には様々な情報が含まれており,赤外線を吸収する半導体はセンシングデバイスとして活用できます。

そこで,上記のデバイス向けにバンドギャップの狭いⅢ族窒化物半導体のナノ結晶を形成する技術を開発し,その応用を目指しています。

例えば,環境調和型高効率太陽電池・赤外線センシングデバイス,など

 半導体発光デバイス・光検出デバイスを用いたAI型デバイスの構築とIoTシステムへの応用

各種の半導体発光デバイスや半導体赤外線センサなどを組み合わせた高機能デバイスを構築するために 人工知能(AI)技術を活用し,また,IoTシステムへ応用します。

半導体の発光デバイスは多様な特性をもったものが実用化されています。 これをより高機能に駆動することでより多様なデバイスが実現できるようになります。 このような高機能のデバイスを形成するためには様々な情報の入力と処理が必要です。 また,人間の目には見えない赤外線には様々な情報が含まれており有用なセンシングデバイスとして活用されています。

上記の高機能デバイスを構築するために人工知能(AI)技術を活用し, さらに必要に応じてインターネットを介するシステムへ発展させるための技術を開発します。

例えば,高機能AI型発光デバイス,およびそのIoTシステムへの発展,など