教授末光 眞希

准教授吹留 博一

研究員朴 君昊

朴君昊  末光眞希  吹留博一

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研究活動

スケーリングによって高速化と高集積化を同時に実現するSiテクノロジーに基礎づけられてきたエレクトロニクスは、Siの物性的限界、極微細加工プロセスの技術的・コスト的バリアに直面している。一方、強電分野ではグリーンテクノロジーへの強い要求から発電、送電、電力変換、エネルギー使用効率の向上が強く求められている。こうした中、Si基板上SiC薄膜を用いたパワーデバイス、及びSi基板上SiC薄膜の上に形成したグラフェンは、こうしたSiテクノロジーが直面する二つの課題を解決する契機を持っている。当研究室ではSiテクノロジーにSiCとグラフェンを導入すべく、材料からデバイスまでの研究開発を行っている。

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東北大学電気情報系Webページ

固体電子工学研究分野|末光教授

独自に開発した有機シランによるガスソース分子線エピタキシ(GSMBE)法を用い、Si基板上へ高品質SiC薄膜を低温(~1000℃)形成し、さらにこのSiC/Si薄膜を高温アニールすることでSi基板上にグラフェンをエピタキシャル結晶成長させるグラフェン・オン・シリコン(GOS)技術の開発に世界に先駆けて成功している。現在、SiC及びグラフェンの一層の高品質化に取り組み、Si基板上パワーデバイス、並びにSi基板上グラフェンを用いたTHz動作FETの実現を目指して研究を行っている。

研究テーマ

  • Si 基板上SiC薄膜成長の表面化学
  • Si 基板上SiC-MOSFETの開発
  • グラフェン・オン・シリコン構造を用いた超高速デバイス

固体電子物性工学研究分野|吹留准教授

SiCおよびグラフェンをはじめとするDirac電子系及び二次元電子ガス系材料を用いたデバイスの物性を、放射光を中心とするナノ計測技術を駆使して詳細に調べ、GOSプロセスとグラフェン電子構造の関係を明らかにしている。とくに基板面方位を用いたグラフェン構造・電子物性制御法の開発はグラフェンの工業化に道を拓くものであり、ナノ加工によるグラフェン物性の制御と併せ、研究に注力している。さらには、材料物性とデバイス特性の間のギャップを埋めるオペランド顕微X線分光を開拓し、新奇ナノデバイスのデバイス物理を開拓している。

研究テーマ

  • MEMS技術を援用したDirac電子系の新機能開拓と多機能集積デバイス開発
  • オペランド顕微分光法による新奇なナノデバイス物理の開拓

図1.世界初のグラフェン・オン・シリコン技術
図2.グラフェン:炭素原子の二次元網の目構造
図3.超高真空プロセス・評価一貫装置とSi表面のSTM像(右上)