工学部研究紹介2017|信州大学
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⼲川研究室研究から広がる未来育成したサファイア単結晶とMGC共晶の省エネ白色照明デバイス応用いろいろな方法、技術を駆使して新しい単結晶育成に挑戦高輝度青色LED実現には高品質サファイア単結晶が、クリーンエネルギー用太陽電池作製には高品質シリコン単結晶が必須です。また、現代文明の象徴でもあるスマ-トフォンの中には、シリコン単結晶によるLSI、化合物半導体単結晶による高速信号処理回路、圧電単結晶による受信電波分別フィルタ-等、多くの単結晶材料からなる高機能デバイスがいっぱい詰め込まれています。当研究室では、企業との共同研究や公的機関からの委託研究などにより、既存単結晶の大形化・品質改善の研究や新規機能性単結晶材料創製とそれらの単結晶育成技術およびデバイス応用の研究を行っています。新しい物質・材料の発見や創製は、科学・技術の世界に多くの、すばらしいイノベ-ションをもたらして来ました。物質本来の機能・性能を解析・理解するためには、まずその物質の単結晶を実現することが必要です。また、各種の応用にその材料の機能・性能を最大限に発現させるためには、それらの単結晶を育成して使用することが求められます。単結晶の育成や特性解析の研究は、物質・材料の本質を窮める視点からも大変興味が保たれます。ですから、単結晶の研究は現在の社会、産業界への直接貢献に加えて、未来の科学・技術の進展にも大きく寄与することでしょう。干川圭吾特任教授日本電信電話公社電気通信研究所(現NTT LSI研究所)、東北大学金属材料研究所、信州大学教育学部を経て2008年から信州大学工学部。主な研究分野は、結晶工学。省エネ照明⽤LED、クリ-ンエネルギ-⽤太陽電池等実現のキーテクノロジーを研究研究支援部門研究⽀援(特任教授)研究シーズ共同研究・外部資⾦獲得実績社会貢献実績研究キーワード単結晶成⻑・半導体結晶・酸化物結晶・機能性単結晶材料【先生の学問へのきっかけ】私は大学では電子・通信工学を学びました。電電公社電気通信研究所(当時)での高性能・高信頼性電子・通信部品の研究過程で、物質・材料の機能・性能を最大限引き出すには高品質の単結晶を実現することが必須であることに気づきました。しかし、欲しい単結晶をつくってくれる人、機関がなく、仕方なく自分でつくることになり、単結晶成長の道に入りました。その後、結晶成長の面白さに取り憑かれてしまい、この分野の専門家になってしまいました。•垂直ブリッジマン(VB)法による結晶成長技術•VB法によるワイドギャップ酸化物半導体結晶β-Ga2O3結晶成長技術•VB法による全固体電池用活物質・電解質単結晶成長技術•VB法による青色-白色光変換用MGC共晶体成長技術•VB法による機能性酸化物単結晶育成技術•引き上げ(CZ)法によるシリコン単結晶成長技術•NEDO「H27戦略的省エネルギー技術革新プログラム/省エネルギー技術開発事業の重要技術に係る周辺技術・関連課題の検討/次世代パワ-デバイス用β-Ga2O3単結晶の新規育成技術の調査研究」•NEDO「H27戦略的省エネルギー技術革新プログラム/省エネルギー技術開発事業の重要技術に係る周辺技術・関連課題の検討(平成27年度第2回)/希土類永久磁石磁界印加法による太陽電池単結晶シリコン育成の調査研究」•共同研究「全固体Liイオン電池用活物質・電解質単結晶成長の研究」•共同研究「VB法MGC共晶体製造技術の研究開発」•共同研究「VB法酸化ガリウム単結晶育成技術の研究」•共同研究「VB法LN・LT圧電単結晶成長の研究」公益社団法人応用物理学会フェロー日本学術振興会第161委員会委員日本学術振興会第145委員会顧問委員常用1850℃、大気雰囲気VB(VGF)炉の開発、Pt系るつぼを使用して、一方向凝固法により、β-Ga2O3単結晶成長に成功した10mm一方向凝固法による電解質材料LixLa(1-x)/3NbO3単結晶育成に成功し、固体電解質材料のイオン伝導メカニズムの解析・解明が進展した20mm133

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