大岩 顕

Semiconductor quantum technology based on industrial-grade Ge quantum materials

グラント番号：JPMJCR24A1

研究代表者：大岩 顕

主たる共同研究者

木山 治樹	九州大学 大学院システム情報科学研究院 准教授
小寺 哲夫	東京科学大学 工学院 准教授

研究概要

産業規格歪みGe量子井戸基板を使い、Ge正孔スピン量子ビットとそれを大規模集積化する量子接続や超伝導接合、波束検出器などの革新的量子技術を開発し、半導体産業プロセスへ適応させることで、量子技術を産業技術へと橋渡しすることを目指します。このプロジェクトは半導体産業プロセスの世界的研究機関であるフランス原子力・代替エネルギー庁 電子情報技術研究所を含む日仏の強力な連携体制の下で推進します。

大野 雄高

ナノ物質デバイスにおけるノントラップ界面形成

グラント番号：JPMJCR24A2

研究代表者：大野 雄高

主たる共同研究者

荒井 俊人	物質・材料研究機構 高分子・バイオ材料研究センター 独立研究者
岡田 晋	筑波大学 数理物質系 教授

研究概要

表面にダングリングボンドをもたない低次元半導体材料における界面について、実験と理論の両面から完全な理解を進め、界面形成手法の指導原理を明らかにします。特に、表面の清浄化に加え、絶縁膜にダングリングボンドをもたない材料を導入することによって、トラップのないノントラップ界面形成技術の確立を目指します。最終的にはフレキシブルセンサへの適応に資する低ノイズ増幅回路を実証します。

長汐 晃輔

ウエハースケールvdWエピタキシーの確立と 2D-CMOS集積化のためのプロセス技術の構築

グラント番号：JPMJCR24A3

研究代表者：長汐 晃輔

主たる共同研究者

トン ヴィンセント	東京大学 大学院工学系研究科 教授
長田 貴弘	物質・材料研究機構 電子・光機能材料研究センター グループリーダー

研究概要

本申請では，c面サファイア基板上にN型MoS2及び，P型WSe2をvdWエピタキシーにより単結晶成膜し，CMOSインバータ動作を実証することを提案する．到達目標として，結晶性の指針である移動度50 cm2/Vs以上，CMOSインバータ動作の指標であるゲインをVDD = 1 Vにて100以上を目指す．

早水 裕平

ペプチド界面基盤技術によるグラフェン・バイオセンサの開拓

グラント番号：JPMJCR24A4

研究代表者：早水 裕平

主たる共同研究者

田中 貴久	慶應義塾大学 理工学部 准教授
福間 剛士	金沢大学 ナノ生命科学研究所 所長・教授

研究概要

既存のバイオセンサでは、匂い分子のような低分子量で極性の小さな分子を高感度かつ高選択で検出することは困難です。グラフェンは無極性分子を高感度に検出できますが、非特異的検出を防ぐため、標的選択性を高める表面修飾技術が必要です。本研究では、ペプチド表面修飾技術を活用したグラフェンによって、新しい信号変換機構に基づく高性能なグラフェン・バイオセンサを開発し、デジタル嗅覚技術の実現を目指します。

松田 一成

二次元半導体・ヘテロ構造の量子光プラットフォームの構築と応用

グラント番号：JPMJCR24A5

研究代表者：松田 一成

主たる共同研究者

岡田 晋	筑波大学 数理物質系 教授
早瀬 潤子	慶應義塾大学 理工学部 教授
渡邊 賢司	物質・材料研究機構 電子・光機能材料研究センター 特命研究員

研究概要

我々は、ナノ物質半導体である二次元半導体での新たな光科学・技術の活路として、1）ワイドギャップ二次元半導体の欠陥で規定された単一量子二準位系、2）遷移金属ダイカルコゲナイドのモアレ励起子での膨大な数の集積量子二準位系、の二つの量子システムを二次元半導体量子光プラットフォームと定義し学理構築とその応用を進める。