工学部 研究紹介2018

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当研究室および共同研究企業で育成した機能性単結晶。サファイアやシリコンなどの半導体単結晶育成を実現サイズW7.5cm×H4.35cm配置位置横11cm、縦2.5cm引き上げ法結晶育成装置による実験中の写真。覗き窓から炉内を観察している。右上：シリコンゲルマニウム単結晶育成中の炉内の様子研究支援部門太⼦研究室研究から広がる未来卒業後の未来像当研究室では、シリコンや炭化ケイ素、酸化ガリウム等の半導体単結晶やニオブ酸カリウム等の圧電酸化物単結晶の育成と評価を中心に研究・開発を行っています。単結晶とは原子が三次元的に規則正しく周期的に並んだ結晶であり、電気的、光学的、機械的に均一な材料です。単結晶を使ってパソコン、携帯電話等に必須な電子部品が作られます。JAXAと共同の宇宙での結晶成長実験にも携わっています。当研究室はバルク単結晶育成に関係する一研究機関として脚光を浴びています。研究の一部は、工学部の干川圭吾特任教授と協力して進めています。当研究室では、環境保全に貢献する『グリーンマテリアル』単結晶育成に注力しています。その中で炭化ケイ素（SiC）は、省エネに寄与する低損失パワーデバイス用の基板としての利用が期待されています。現在、溶液成長による結晶の長尺化、高品質化を目指しています。他の機能性材料においても、当研究室発の単結晶やその育成技術が環境や次世代社会に貢献できるよう、日夜努力しています。当研究室の研究は近い将来必要となる単結晶育成の研究開発の要素を多く含んでいます。学生は実用的な研究を通じて、実践的な技能を身に付けています。卒業後に、企業にてそのような現場で活躍できる学生を多く輩出することを目指します。太子敏則准教授信州大学産学官連携研究員、東北大学金属材料研究所助手、信州大学カーボン科学研究所助教を経て2011年より現職。研究分野はバルク単結晶育成や結晶欠陥評価半導体・酸化物機能性単結晶の成⻑と評価・解析を通して学術・産業界への貢献を⽬指す電⼦情報システム⼯学科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・バルク成⻑・結晶成⻑技術・結晶⽋陥・⽋陥評価・デバイス応⽤【先生の学問へのきっかけ】小さい頃、水晶や黒曜石を山野で採集していました。きれいな石や星を見るのが好きだったんですね。宝石は品質のよい固体材料『単結晶』でもあります。我々の研究室では、単結晶を学術的根拠に基づいて、あるいは経験やノウハウに基づいて作ります。また、世の中に存在しない元素の組み合わせで新しい「結晶」を「努力」の積み重ねで作り出したりもします。そのような研究に魅せられました。電気や光を使った応用ができる機能的で特徴的な単結晶を作って、将来の地球環境保全に役立てられるような研究を一緒にしてみませんか？•無ネッキング無転位シリコン単結晶成長技術•高濃度不純物添加シリコン単結晶成長および組成的過冷却現象解析•高効率太陽電池用結晶シリコンおよび結晶欠陥に関する研究•高品質・高強度ゲルマニウム単結晶成長技術•溶液法による炭化ケイ素（SiC）結晶成長および数値解析•垂直ブリッジマン法による酸化物単結晶成長技術•放射光施設SPring-8での超強力X線トポグラフィによる転位欠陥評価•信州型スーパーエネルギーデバイスクラスター「高品質SiC結晶育成」（JST研究成果展開事業（スーパークラスタプログラム））•VB法による均質組成KTN混晶育成技術の研究開発（JSTA-STEP）•酸化ホウ素で覆われた融液からのゲルマニウム結晶成長における酸素の輸送機構の解明（科研費若手研究(A)）•Si・C溶質が連続供給される溶剤金属からの改良TSSG法によるSiC溶液成長（科研費基盤研究(C)）•宇宙での超均一シリコンゲルマニウム混晶成長の研究（JAXAとの共同研究）•半導体単結晶育成の研究開発（民間企業との共同研究）•高品質シリコン単結晶成長に関する数値解析の研究（民間企業との共同研究）•ゲルマニウム単結晶の開発（民間企業との共同研究）•SiC単結晶育成に関する研究開発（民間企業との共同研究）日本学術振興会「結晶加工と評価技術」第145委員会委員日本結晶成長学会財務幹事日本結晶成長学会誌編集委員応用物理学会シリコンテクノロジー分科会常任幹事【写真エリア】写真貼付後、このBOXは削除してください47