電子デバイス・フォトニクス工学コース

機能性半導体工学研究室

機能性半導体工学研究室

メンバー紹介

教授/内富直隆
助教/加藤孝弘
技術職員/豊田英之

研究キーワード

  • 化合物半導体
  • スピントロニクス
  • 超伝導デバイス
  • 分子線エピタキシー
  • スパッタリング法

研究内容

最近のSi技術トレンドロードマップではCMOSトランジスタの微細化が極限まで進み大規模集積回路の限界が予想され、これまでの電荷を利用するデバイスから、同時に電子スピンも利用するBeyond CMOS技術の研究が急務となっている。近年、金属磁性体を用いてスピンを制御しメモリ機能や情報処理機能を目指すスピントロ二クス分野の研究が注目されその実現に向けた研究が進められている。一方、希薄磁性半導体(あるいは磁性半導体)を用いて、半導体の特長である電気伝導制御や光制御に加えスピンの特性を付加する半導体スピントロ二クスについては、まだ材料研究の段階にあり非常にチャレンジングな研究領域となっている。本研究グループではこのような背景を踏まえ、次世代半導体デバイスの候補となる半導体スピントロ二クスを実現するために磁性半導体薄膜の研究を結晶成長技術から基礎物性評価にわたる一連の研究を行っている。また現在の集積回路に目を向けると集積度の向上と高速化によって消費電力の増大に伴う発熱の問題が顕在化している。排熱には空冷・水冷による冷却が重要であるが、この排熱を回収し利用することができる熱電変換技術は重要である。我々グループでは、従来からあるバルク結晶ではなく半導体の超格子構造を利用指した高性能な熱電材料開発を目指した研究を行っている。

その他に、量子力学的な現象である電子の波動性がマクロなスケールで現れる超伝導体を利用したデバイスの研究を行っている。

機能性半導体工学研究室
分子線エピタキシー装置のメンテナンスの様子

研究室の様子

コアタイムは特に設けていませんが、火曜日に英語論文輪読、金曜日に週間報告会を朝9時から行っています。また決められたゼミ日以外に学生同士で議論したりして理解を深めています。実験ではMBE装置という大がかりな薄膜成長装置をもちいるため一人で試料作製をすることはなく、研究室のメンバーによる実験計画の立案と準備、実行と協力が欠かせません。もちろん研究室で行うのは研究だけではありません。春には花見、夏には長岡花火大会、研究室旅行、秋には実務訓練生壮行会、冬には新入生歓迎会、忘年会、卒業生追い出しコンパなど様々なイベントを行っています。また普段の生活でも、先輩と後輩がいっしょにご飯を食べ、休日には遊びに行くなどとても仲の良い研究室です。内富先生は普段は穏やかで優しく、いつもニコニコしている先生です。しかし研究のこととなると学生と本気で議論をし、とても頼れます。さらに研究で悩んでいる点や悩み事などを相談すると真剣に考えてくれます。また、ソフトボール大会前の練習ではノックもしてくれ私たちを鍛えてくれます。

機能性半導体工学研究室
電気特性の測定準備の様子