電子デバイス・フォトニクス工学コース

量子半導体エレクトロニクス研究室

量子半導体エレクトロニクス研究室

メンバー紹介

准教授/鵜沼毅也

研究キーワード

  • ナノ構造,量子デバイス
  • 化合物半導体
  • 有機半導体
  • テラヘルツテクノロジー

研究内容

半導体材料におけるナノ構造・分子構造の設計性を駆使して電子の性質を操り,従来の光学現象と輸送現象のくくりを超える新たなエレクトロニクスの開拓を目指します。特に,光と電波の間の未成熟な周波数範囲であるテラヘルツ(THz)領域に重点を置き,次世代のテラヘルツ固体光源やフレキシブルデバイスにつながる機能を探究しています。かたくて結晶性に優れた無機半導体(超格子構造など)とやわらかい有機半導体(共役ポリマーなど)の両方を対象として実験を進めています。

主力の実験装置は,フェムト秒(10の-15乗秒)という非常に短い時間幅の光パルスを作り出すモード同期チタンサファイアレーザーです。フェムト秒パルスをトリガーにして,従来よりも約千倍速く動作する“オシロスコープ”を作り,テラヘルツ電磁波が持つ電界の時間波形を観測することができます。本研究室は,この“オシロスコープ”を試料の特徴に合わせて自作し,テラヘルツ領域における増幅利得や伝導特性を測定することを得意としています。さらに,原子レベルで試料を観察する走査プローブ顕微鏡や,各種の試料加工装置を所有しています。試料の構造をnmスケールで直接的に観察しつつ工夫することによって,優れた機能を引き出すことができます。国内外のグループとの共同研究も積極的に行っています。

量子半導体エレクトロニクス研究室
30フェムト秒級の超短パルスレーザーと手作りのテラヘルツ利得計測システム

研究室の様子

本研究室は2014年11月に設立されました。現在,所属学生が徐々に増えてきているところで,2016年4月には一期生が大学院に進学しました。今後も新しいメンバーを研究室に迎え入れて,研究と共に飲み会や旅行などのイベントをみんなで楽しく行える機会が増えそうです。

普段は,平日の10時から17時をコアタイムとして研究活動を行っています。実験技術を最初はスタッフから伝授してもらい,それを自分で工夫して発展させながら,最先端の研究テーマにそれぞれ取り組んでいます。週1回のゼミでは,研究についての進捗報告や文献紹介を行います。その中で思考力と実践力を磨き,さらに語学力やプレゼンテーション力を向上させることができます。

学生居室は広めで過ごしやすく,スタッフも毎日話をしに来るので,日頃から気軽に議論・質問できる環境になっています。丁寧な指導と自由な雰囲気を両立させているのが本研究室の良い点だと思います。若々しく(スタッフもまだ若いです)アクティビティの高い研究室を理想としています!

量子半導体エレクトロニクス研究室
原子レベルの分解能で物質を観察できる超高真空走査トンネル顕微鏡