| 持続可能な社会の実現に向けて、低損失な電力変換と再生可能エネルギーの利用といった２つのアプローチから研究を行っています。この２つのアプローチの軸となっているのは新材料(半導体)の探索です。私たちの研究室ではミスト化学気相成長(ミストCVD)を用いて、新材料の形成手法の確立やその評価、またデバイス実証まで行っています。ミストCVDはシンプルな装置構成ながら、高価な薄膜成長装置に負けない高品質な薄膜を形成できることが強みです。また、ミストCVDでのみ成長が可能な材料もあり、薄膜成長手法として高いポテンシャルを有しています。 |
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低損失な電力変換デバイス向けの材料として、超ワイドバンドギャップ酸化物半導体に着目しています。次世代の半導体材料として社会実装の始まっている炭化シリコン(SiC)や窒化ガリウム(GaN)よりも大きなバンドギャップを有し、より低損失なデバイス実現が期待される酸化ガリウム(Ga2O3)や二酸化ゲルマニウム(GeO2)を主に研究をしています。Ga2O3やGeO2は様々な結晶構造をとることができ、それぞれの構造に応じて多様な応用が期待されています。私たちの研究室はこれらの結晶構造を作り分ける技術を有しています。ほかの結晶構造の混ざっていない、単相のGa2O3やGeO2を成長することで材料本来のポテンシャルを最大限引き出すことができます。この作り分けの技術を生かして新しい材料の合成にもチャレンジしています。 |
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| 酸化物半導体を用いた人工光合成に関する研究も行っています。上述した超ワイドバンドギャップ酸化物とは真逆のナローバンドギャップ半導体を用いることで、太陽光で駆動可能な人工光合成材料に関する研究も行っています。材料としては赤さびとして知られるα型酸化鉄(Hematite)やBi添加した酸化インジウムなどを研究しています。これらの材料も様々な結晶構造を示すため、材料の作り分け技術を生かし、高品質な人工光合成材料の成長を目指して研究を行っています。 |
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| 元素の数は周期表にあるだけで限られていますが、それらを組み合わせることで無限の可能性が生まれます。皆さんのアイデアが新しい半導体の成長を可能にし、世界を驚かせることができるかもしれません。 |