研究室公開

OPEN LABORATORY

未来を切り拓く最先端のエレクトロニクス
電子工学コース

07

新たな物理で動作する二次元材料・デバイス

SiC、グラフェン、二次元物質をSiテクノロジーに

(佐藤(茂))・吹留研究室

EXHIBIT

オープンキャンパスでの展示

グラフェンは夢の材料!

本研究室では、従来のシリコン(Si)系半導体の性能を飛躍的に向上させるナノカーボン、トポロジカル絶縁体、GaNなどをはじめとする新材料を開発し、これらを用いたデバイスを作製する研究を行っています。Si基板と異種材料を組み合わせることで、シリコンに出来ない特殊な機能を実現できます。Siと異種材料との橋渡しとしてSi基板上のSiC単結晶薄膜の製膜を行い、この薄膜へのグラフェンの形成に世界で初めて成功しています。さらに、国内メーカーなどと共同でグラフェンデバイスの実用化研究にも取り組んでいます。

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Si基板上SiC薄膜を用いたグラフェン・オン・シリコンプロセスの表面化学

Si基板上のSiC薄膜を真空加熱することで、Si基板上にグラフェンが出来ます。末光研では、Si基板上へSiC薄膜を形成し、さらにこのSiC/Si薄膜を高温アニールすることでSi基板上にグラフェンをエピタキシャル結晶成長させるグラフェン・オン・シリコン(GOS)技術の開発に世界に先駆けて成功しています。

グラフェン・オン・シリコン構造を用いた超高速デバイス

グラフェン・オン・シリコン(GOS)技術を使えば、Siよりさらに速く動作するトランジスタが期待できます。現在、SiC及びグラフェンの一層の高品質化に取り組み、Si基板上パワーデバイス、並びにSi基板上グラフェンを用いたTHz動作FETの実現を目指して研究を行っています。