[ナノマテリアル・デバイス] 2023年度採択課題

川那子 高暢

超低電圧動作WSe2 CMOS集積回路の基盤創生

研究者
川那子 高暢

産業技術総合研究所
先端半導体研究センター
研究員

研究概要

本研究では、二セレン化タングステン(WSe2)を用いた超低電圧動作CMOS集積回路の基盤技術を確立します。特にWSe2チャネルを上下のゲートスタックで挟み込んだダブルゲート動作、ノンドープWSe2チャネルによるn/p FETsの実現及び独自の自己整合プロセスによる超低電圧WSe2 CMOSデバイスを実現します。そしてチップレベルの超低電圧動作WSe2 CMOS集積回路への応用展開を目指します。

佐々木 由比

キラル動的共有結合性有機構造体トランジスタの創製

研究者
佐々木 由比

東京大学
先端科学技術研究センター
講師

研究概要

本研究では、高い秩序性を有する動的共有結合性のキラルナノ集合構造をオンデマンドに作製するためのボトムアップアプローチ法を提案します。形成したキラルナノ集合構造をトランジスタへ導入し、本デバイスを化学センサのプラットフォームとして活用することで、ナノ集合体の可能性を拡張する取り組みを目指します。

田原 弘量

ナノ物質超構造の量子協同過程を利用した高効率光電デバイスの開発

研究者
田原 弘量

横浜国立大学
大学院工学研究院
准教授

研究概要

集団のナノ物質が協同的に振る舞うことで、巨大な光学応答が生まれます。本研究では、集団のナノ物質が生み出す量子協同過程を利用した光電デバイスを開発します。ナノ物質を精密に配列して結合させた超構造体を作製し、量子協同過程を介した効率的な赤外-可視エネルギー変換技術を生み出します。さらに、エネルギー変換とともに、情報変換の観点から赤外光利用に向けたデバイスを開発します。

土屋 敬志

超高速動作イオントロニクスの創成

研究者
土屋 敬志

物質・材料研究機構
ナノアーキテクトニクス材料研究センター
グループリーダー

研究概要

本研究ではイオントロニクスデバイスの動作速度を決定する電気二重層の応答について、デバイスを構成する電解質やチャネル材料、電極の諸特性、界面、デバイス構造などに着目して飛躍的な高速化を図るとともに、高速動作を合理的に説明する新しい電気化学モデルを考案し、様々なナノマテリアルを用いて超高速動作イオントロニクスを実現するための学術基盤を構築する。

中西 勇介

一次元ナノ空間におけるヘテロ接合の理解と作製技術の創出

研究者
中西 勇介

東京都立大学
大学院理学研究科
助教

研究概要

ナノチューブなどの一次元ナノ空間に形成する直径数nm以下の「原子細線」は究極的に細い電子材料として長年注目されていますが、外部から隔絶されたナノ空間への電極接続は難しく、デバイス研究は限られています。本研究では、ナノ空間と外部をつなぐヘテロ接合を実現し、原子細線の電子特性を最大限に引き出す電極接合技術を開発します。実際にデバイスを作製し、動作実証することで、原子細線の活用基盤の構築を目指します。

中山 裕康

磁性超薄膜界面を用いた革新的電圧スピン制御デバイス技術の開発

研究者
中山 裕康

産業技術総合研究所
新原理コンピューティング研究センター
主任研究員

研究概要

Society5.0により実現する超スマート社会では、情報処理量及び電力消費量の爆発的増大が懸念されており、コンピュータ機器の低消費電力化が不可欠です。本研究では、磁性体超薄膜における界面制御技術を核にした新材料・構造探索により、磁性体積層構造における長距離相互作用を用いた電圧スピン制御に挑戦し、書き込みエラー率の劇的低減を可能とする次世代の省エネルギースピン制御法の新技術創出を目指します。

東垂水 直樹

狭ギャップ二次元材料の大面積プロセスと中赤外光デバイス応用

研究者
東垂水 直樹

カリフォルニア大学バークレー校
電気工学・コンピュータ科学科
特任主任研究員

研究概要

中赤外光の活用は、ガスセンシングやナイトビジョンなどに応用が可能であり、防災・セキュリティ、ビルメンテナンス、自動車などの分野で需要が高まっています。本研究では、狭ギャップ二次元半導体の優れた光学特性に着目し、材料・プロセス開発、および中赤外光デバイスの高性能化を目指します。マイクロスケールでの単一デバイス動作にとどまらず、チップスケールからウェハサイズでの大面積化・集積化に挑みます。

松島 敏則

2次元ペロブスカイトを用いた高速キャリア輸送の実現

研究者
松島 敏則

九州大学
カーボンニュートラル・エネルギー国際研究所
准教授

研究概要

キャリア輸送性の有機アミンを導入した2次元ペロブスカイトを半導体層とした電界効果トランジスタを作製する。有機アミン層と金属ハロゲン層でキャリア輸送を分担させた革新的なアンビポーラ駆動を実現する。成膜プロセスの最適化により粒界密度と欠陥密度を低減させ、それにより、キャリア輸送を高速化させることを目指す。

松原 正和

ナノ空間の対称性制御による光スピン機能の創出

研究者
松原 正和

東北大学
大学院理学研究科
准教授

研究概要

物質が示す様々な機能は、そこに内在する電子自由度の対称性と密接に結びついています。本研究では、ナノ空間の対称性を操作した様々な薄膜状人工物質―2次元メタマテリアル―を開発し、新原理の光スピン流生成・制御やスピン光電変換など、物質本来の特性に縛られない新規光スピン機能創出の基盤技術を構築します。

茂木 将孝

薄膜界面・構造の不均一性による創発トポロジカル物性

研究者
茂木 将孝

東京大学
大学院工学系研究科
助教

研究概要

二次元物質の捻りが生む非一様なモアレ模様に起因する、新奇な電気、光応答に注目が集まっています。本研究では、物質の非一様性を広く捉え、分子線エピタキシー薄膜合成技術を活用したヘテロ界面歪みや組成制御を通して不均一性をデザインすることにより、物質のトポロジーに着目した新たな電子機能を開拓します。さらに、先端レーザー技術による物質の非平衡状態生成を通じた超高速トポロジカル相スイッチの実現にも挑戦します。

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