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研究テーマ:酸化物機能性ナノ電子材料・デバイスの作製と評価

 ビッグデータやIoTなどに代表される高度情報化社会は,主に半導体(シリコン,窒化ガリウムなど)によって構成された演算や記憶,発光デバイスによって支えられています.しかし,今後の省電力化や高速化,大容量化などの電子デバイスに対する要求を満たすには,半導体と新たな機能性電子材料の融合による新機能創製が必要不可欠です.例えば,パソコンやスマホの主記憶に用いられるDRAMでは,記憶保持のためのリフレッシュ動作に常に電力を消費しています.リフレッシュ不要な記憶素子は半導体中心の既存技術では実現は困難ですが,新たな機能性電子材料の導入により実現できれば,電子機器の消費電力の大幅な低減につながります.
 機能性電子材料の中でも酸化物は,半導体や超伝導体,絶縁体,強誘電体,磁性体などバラエティに富んだ性質をもつ化合物を含み,電子デバイスへの応用が期待(一部は既に実用化)される材料です.本研究Gでは,主に酸化物フェロイックス・半導体の物性制御と新機能創製,それらの電子デバイスへの応用について研究しています.電子デバイスにこれら電子材料を導入する際にはナノサイズ化が必須ですので,ナノドットやナノワイヤ(写真1),極薄膜などのナノ構造体の作製技術とそれらのナノレベルでの物性評価(写真2)にも注力しています.

  • PbTiO3/ZnOナノワイヤの断面写真

    PbTiO3/ZnOナノワイヤの断面写真

  • 強誘電体PbTiO3薄膜のナノ分極制御

    強誘電体PbTiO3薄膜のナノ分極制御