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信州大学工学部 電子情報システム工学科

浦上 法之

新しい機能性原子層薄膜材料の探索と素子応用 層状物質に関する研究

c面サファイア基板上の二硫化モリブデン(MoS2).(左)
作製したMoS2の試料の断面透過電子顕微鏡像.
各層が積層している様子がみられる.(右)

c面サファイア基板上の二硫化モリブデン(MoS2).(左) 作製したMoS2の試料の断面透過電子顕微鏡像. 各層が積層している様子がみられる.(右)

炭素系化合物半導体であるのグラファイト状窒化炭素の構造.

炭素系化合物半導体であるのグラファイト状窒化炭素の構造.

現代の情報化社会を支える集積回路(IC) は、構成する素子(LSI)の小型化などにより高性能化が進められてきました。しかし数nmという原子レベルに到達している小型化に対して、根本的な改善策が必要です。最近では、これまで用いられてきたシリコンに代わる材料が投入されています。次世代技術として更なる高性能材料に加えて、光、スピンや金属-絶縁体相転移など従来技術に代わる新原理電子素子を実現する材料などの研究の重要性が増しています。本研究室では、構成元素の選択によりそれらを実現しながら極薄膜で機能する層状物質に着目しています。

研究から広がる未来

層状物質は黒鉛の1層分であるグラフェンの流行から注目されている材料の1つです。しかし現状では結晶の高品質化が重要課題の1つとして挙げられ、解決が難しいです。また、まだまだ実現されていな新材料もあり、様々な可能性が眠っています。本研究室では、結晶の高品質化と新材料の提案を世界に発信し続けます。 層状材料は極薄膜(1nm程度)でも機能する材料であるため、低コスト化が期待されます。

卒業後の未来像

本研究室では、半導体に留まらず材料に関して総合的に知る必要があります。また精密素子を作るための機器を自らが動作させ維持管理を行います。そのため、電機メーカーを筆頭に、材料、装置メーカーなど幅広く活躍することが期待されます。

プロフィール

博士(工学) 豊橋技術科学大学 2015年より現職。 研究分野 半導体工学、結晶成長、機能性材料