未来エレクトロニクス集積研究センター

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未来エレクトロニクス集積研究センター

未来エレクトロニクス集積研究センターは、窒化ガリウム、カーボンナノチューブ、 SiCなどのポストシリコン材料を用いたデバイスに代表される先端的エレクトロニクス研究を推進すると共に、高度な人材を育成し、未来のエレクトロニクス産業の基盤を創成することを目的として、 平成27年10月に設立されました。
センターは6つの部から構成されており、各部において、それぞれの分野の世界トップクラスの専門教員およびインフラを揃えております。
材料・計測・デバイス・応用システムの基礎科学から出口まで、一貫した連携研究・教育体制を構築します。
世界に見てもほとんど試みのない省エネデバイス研究を通じて、21世紀のものづくりを主導する高度な人材の育成を進めます。

紹介ビデオ

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ロング版(6分24秒)

各部・グループ紹介

未来デバイス部

未来デバイス部では、窒化ガリウムや炭化ケイ素などのワイドギャップ半導体やナノカーボン材料を中心とした先端エレクトロニクス材料について、 新規結晶成長手法の確立およびプロセス開発を行い、新機能デバイス創成を目指しております。
結晶成長からデバイス設計・作製・評価に至るまで一貫した研究を行うことで、トータルプロセスの確立を目指します。

未来デバイス部

青色発光ダイオードの試作例

結晶成長
次世代エレクトロニクスの基盤となる窒化ガリウム系化合物半導体デバイスを実現するためのキラー欠陥の無い基板用バルク結晶成長から、次世代量子構造、ナノ構造の成長及び加工法まで、広範に研究を行っています。
結晶成長01
結晶成長02
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メンバー
天野 浩
教授
天野 浩 Lab
センター長
研究テーマ
窒化物系半導体デバイスの創成とシステム応用
熊谷 義直
特任教授
研究テーマ
高純度GaNバルク結晶の気相成長技術の研究
笹岡 千秋
特任教授
研究テーマ
窒化物系半導体の結晶およびデバイスの研究
本田 善央
准教授
研究テーマ
窒化物半導体による高機能デバイス創生
冨田 大輔
特任准教授
研究テーマ
超臨界アンモニアを用いた窒化物結晶作製プロセスの開発
新田 州吾
特任准教授
研究テーマ
革新的窒化物半導体結晶成長技術と未来デバイスの創出
出来 真斗
研究テーマ
先進パワーデバイスを実現する窒化物系半導体結晶の欠陥エンジニアリング
鄭 惠貞
研究員
研究テーマ
窒化物半導体を利用したマイクロ-LEDの開発
藤元 直樹
研究員
研究テーマ
高品質GaNバルク結晶の成長技術の研究
古澤 優太
研究員
古澤 優太 Lab
研究テーマ
ワイドバンドギャップ半導体(BAlGaInN)の結晶成長、デバイス機能の研究
渡邉 浩崇
研究員
渡邉 浩崇 Lab
研究テーマ
未来デバイス実現のための高品質窒化物半導体結晶成長の研究

招へい教員

ARULKUMARAN, Subramaniam
研究テーマ
III-Nitride Devices and its Circuits for High-Power Switching and Radiation Sensing
石川 由加里
客員教授
石川 由加里 Lab
研究テーマ
窒化物結晶の欠陥検出法の開発
太田 光一
客員教授
太田 光一
須賀 唯知
客員教授
須賀 唯知
研究テーマ
表面活性化手法による接合界面創成技術
只友 一行
客員教授
研究テーマ
パワーデバイス用の高品位GaN基板の研究開発
秩父 重英
客員教授
研究テーマ
時間・空間分解蛍光分光法によるIII族窒化物半導体の光物性研究
中村 徹
客員教授
研究テーマ
窒化物系半導体へのイオン注入及びパワーデバイス応用に関する研究
劉 玉懐
客員教授
研究テーマ
Nitride Semiconductors-based Materials and Devices
伊藤 健治
客員准教授
伊藤 健治 Lab
加藤 正史
客員准教授
研究テーマ
窒化物系半導体に対する電子・正孔対の寿命測定による欠陥評価
中村 大輔
客員准教授
中村 大輔 Lab
成田 哲生
客員准教授
研究テーマ
省エネルギー社会の実現に資する次世代半導体研究開発
西谷 智博
客員准教授
西谷 智博
分島 彰男
客員准教授
分島 彰男 Lab
研究テーマ
高周波用GaNトランジスタとその無線通信および電力送電への応用
伊ヶ崎 泰則
招へい教員
伊ヶ崎 泰則
河口 大祐
招へい教員
河口 大祐
木村 大至
招へい教員
木村 大至
和仁 陽太郎
招へい教員
和仁 陽太郎
表面・界面
環境・エネルギー問題を解決するためのパワーデバイス、太陽電池、LED 、セラミックス、超伝導、さらには創薬に役立つタンパク質結晶まで、これら全てが作られている「結晶成長」を理解し利用することで、世界を変革させる様々な材料、いまだ人類の知り得ない未来材料の実現を目指しています。
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メンバー
宇治原 徹
教授
宇治原 徹 Lab
副センター長
研究テーマ
結晶成長メカニズムに基づく新規プロセスの追求と機能性高品質結晶(SiCやAlNなど)の実現
田川 美穂
准教授
研究テーマ
生体分子の自己集合能力を利用した新規機能性ナノ結晶材料の創製
原田 俊太
研究テーマ
結晶材料の欠陥制御
朱 燦
特任助教
研究テーマ
溶液法による高品質SiC結晶のバルク成長
郁 万成
研究機関研究員
郁 万成 Lab
横森 真麻
研究機関研究員
横森 真麻 Lab

招へい教員

塚本 勝男
客員教授
塚本 勝男
沓掛 健太朗
客員准教授
沓掛 健太朗 Lab
ナノ材料デバイス
ひとと調和する未来型エレクトロニクスの創世を目指し、カーボンナノチューブに代表されるナノ構造材料の特徴を生かして、透明で自在に形の変わる電子デバイスの実現に取り組んでいます。
人体の軟組織と力学的にも生化学的にも親和性のあるバイオセンサや信号処理回路を集積したウェアラブルデバイスを実現し、エレクトロニクスとバイオ・医療との融合を進め、ひとが健康で幸せに生きる明るい社会の構築に貢献します。
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メンバー
大野 雄高
研究テーマ
炭素系ナノ材料に基づく省エネルギー型先端デバイスの創出
AJI Adha Sukma
研究員
AJI, Adha Sukma Lab
研究テーマ
エネルギーハーベスティングのための二次元材料を用いた電解液流体発電の研究

招へい教員

大淵 真理
客員教授
研究テーマ
第一原理計算に基づく炭素系ナノ材料・デバイスシミュレーション
エネルギー変換デバイス
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メンバー
宇佐美 徳隆
教授(工学研究科)
研究テーマ
資源が豊富な元素を利用した先端複合技術型太陽電池に関する研究
先端デバイス
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メンバー
須田 淳
教授(工学研究科)
研究テーマ
GaNパワーデバイス
堀田 昌宏
准教授(工学研究科)
研究テーマ
ワイドバンドギャップ半導体の物性解明
ナノ電子デバイス
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メンバー
中塚 理
教授(工学研究科)
研究テーマ
省電力ナノ電子デバイスのためのIV族半導体薄膜および界面制御技術の研究開発
機能集積デバイス
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メンバー
宮﨑 誠一
教授(工学研究科)
研究テーマ
先端電子デバイス開発に向けた材料プロセス・評価に関する研究

マルチフィジックスシミュレーション部

マルチフィジックスシミュレーション部では原子レベルの第一原理計算とマクロスコピックな流体力学を熱力学解析を介して融合するマルチフィジックス体系に基づく予言可能な結晶成長のシミュレーションの実現を目指して研究を行っています。
その他、窒化ガリウム系新規パワーデバイスの提案も行っています。

フロンティア計算物質科学
マルチフィジックスシミュレーション部

マルチフィジックスで解き明かす結晶成長過程

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メンバー
白石 賢二
教授
研究テーマ
半導体結晶成長の計算シミュレーションによる研究
押山 淳
特任教授
押山 淳 Lab
研究テーマ
量子論計算科学による結晶成長および表面・界面物性の研究
寒川 義裕
特任教授
研究テーマ
半導体結晶成長プロセスの理論解析
芳松 克則
准教授
研究テーマ
結晶成長シミュレーションの流体力学的研究
洗平 昌晃
助教
研究テーマ
第一原理電子状態計算手法による表面・界面物性の研究
原嶋 庸介
特任助教
研究テーマ
半導体結晶成長の計算シミュレーションによる研究
長川 健太
研究員
長川 健太
研究テーマ
第一原理電子状態計算手法による表面・界面物性の研究
VALENCIA, Hubert
研究員
VALENCIA, Hubert
研究テーマ
GaNのMOVPE成長の第一原理シミュレーション
BUI, Thi Kieu My
研究員
BUI, Thi Kieu My
研究テーマ
GaNのMOVPE成長の第一原理シミュレーション

先端物性解析部

電子顕微鏡・電子線ホログラフィーを用いた、動作状態におけるデバイスのナノスケール・オペランド解析技術を開発し、「デバイス動作の直接計測」や、半導体界面の電子構造の電界応答計測を通じた「界面電子物性」研究を主なテーマとして研究を進めています。

ナノ電子物性
未来デバイス部

高分解能電子顕微鏡・ホログラフィーを用いた、動作状態のナノスケールトランジスタ内部のポテンシャル可視化

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メンバー
五十嵐 信行
研究テーマ
ナノ物性研究と先端電子顕微鏡法による革新的デバイス研究開発
長尾 全寛
准教授
研究テーマ
新規磁気デバイス開発に向けた先端電子顕微鏡法による物性解析

招へい教員

田中 信夫
名誉教授
田中 信夫
研究テーマ
新しいナノ材料の創製、評価、応用 — 電子顕微鏡を用いたナノテクノロジーの基礎的研究 —

システム応用部

ハイブリッドカーや電気自動車、電力インフラ、さらには次世代航空機で使用される電力変換器や回転機(モータ)の高効率化、小型軽量化を目的として、パワー半導体分野、制御分野、磁気分野を融合したパワーエレクトロニクス技術の応用研究を行います。

パワーエレクトロニクス
研究室で独自に開発した観光用電気自動車
(インホイールモータ搭載、キャパシタ充電により従来のバッテリ搭載時には充電時間が5時間かかるのに対して4分で満充電可能)
車載用を想定して、GaNパワー半導体を用いて世界最高電力密度(3W/cc以上)の電力変換装置の実機構築を実現
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メンバー
山本 真義
研究テーマ
GaN&SiCパワー半導体モジュール技術とその産業応用
ISLAM Md. Zahidul
研究員
ISLAM, Md. Zahidul
研究テーマ
GaN&SiCパワー半導体モジュール技術とその産業応用
澤田 高志
研究員
澤田 高志 Lab
研究テーマ
GaNおよびSiCパワーデバイス応用に向けた駆動回路解析
重松 浩一
研究員
重松 浩一 Lab
研究テーマ
パワーエレクトロニクス関連分野のシステムシミュレーション技術開発
SENANAYAKE, Thilak Ananda
研究員
SENANAYAKE, Thilak Ananda
研究テーマ
GaN半導体素子を用いた高周波無線電力変換回路

招へい教員

佐藤 伸二
客員教授
佐藤 伸二
研究テーマ
GaNおよびSiCパワー半導体モジュールの駆動技術と回路トポロジー
細谷 達也
客員教授
細谷 達也
研究テーマ
高周波電力変換回路モジュールと産業応用技術開発
高周波回路
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メンバー
原 信二
特任教授
研究テーマ
マイクロ波・ミリ波応用の為のGaNに適した回路設計技術
鈴木 麻子
研究員
鈴木 麻子
研究テーマ
マイクロ波・ミリ波応用の為のGaNに適した回路設計技術

国際客員部

先端エレクトロニクス材料を用いたデバイスについて、様々なシステムへの実装を検討し社会実装を目指した応用研究を行います。

新しいⅢ族窒化物系の開発
将来のデバイスの実現にはⅢ族窒化物半導体の開発を進める必要があります。
特に基板とテンプレートの開発が必要です。
というのはこれらが最終的にはデバイスの性能を制限するからです。
原理実証装置を作ることでデバイスの限界を求めています。
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メンバー
PRISTOVSEK, Markus
特任教授
研究テーマ
Better device materials from a better understanding of crystal growth
DINH Duc Van
研究員
研究テーマ
Semipolar III-Nitride Materials and Devices
結晶成長
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メンバー

招へい教員

BOCKOWSKI Michal Stanislaw
特任教授
BOĆKOWSKI, Michał Stanisław
研究テーマ
HVPEによる先進的窒化物半導体結晶成長
RICHTER Eberhard Bruno
特任教授
RICHTER Eberhard Bruno
HVPEによる先進的窒化物半導体結晶成長
GRAHAM, Samuel
客員教授
GRAHAM, Samuel
研究テーマ
Thermal Properties and Thermal Management of GaN Devices
SITAR, Zlatko
客員教授
SITAR, Zlatko
研究テーマ
Bulk, epitaxial growth, and device development in III-nitrides
CHEN Kevin Jing
客員教授

産学協同研究部

産学協同での研究開発の効率化を促進します。本研究所での成果を社会実装するための橋渡しを行います。