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| 研究概要 |
山口・宮下研究室では、ナノメートルサイズの物質の創製ならびにナノメートル・ 原子レベルでの物性評価解析により、次世代の新しい光電子ナノデバイスの開発に向けた基礎研究を進めています。 特に、電子や正孔を３次元的に閉じ込めた量子ドット構造に関する研究が中心テーマです。量子ドット構造は、 超低消費電力・超高集積の単電子トランジスタや単電子メモリ、従来の半導体レーザの特性を凌駕した超低消費電力・ 超高速・温度無依存の量子ドットレーザや量子ドット半導体光増幅器、また量子暗号通信用デバイスとして期待されている単一光子発生器や単一光子検出器、さらに高効率太陽電池、高感度の赤外線センサ、スピン制御デバイス、量子コンピューテイングなどの様々な応用が期待されています。 そうした量子ドット構造を応用した次世代の新しい量子ナノデバイスを実現するには、 量子ドット構造の高い作製制御技術の開発や物性評価が重要な研究テーマとなります。
山口・宮下研究室では、量子ドット、量子ナノワイヤー（量子細線）構造の形成過程を綿密に調べ、 結晶成長メカニズムについての知見を得ると共に量子ドット、量子ナノワイヤー構造の優れた作製技術の開発を進めています。 また、作製した量子ドットや量子ナノワイヤーの光電子物性の評価解析や量子ドットや量子ナノワイヤーを用いた 次世代の新しいデバイス（半導体レーザ、太陽電池、単一光子発生器、中赤外は発光素子など）への応用について 研究を進めています。 さらにナノスケール・原子サイズでの新しい物性を探索するための新しい走査型プローブ顕微鏡の開発研究も行っており、 ナノテクノロジーに必要なプロセス・評価装置の研究開発も重要な研究テーマの一つです。 以下に、各研究テーマについて簡単に紹介します。
量子ドット・量子ナノワイヤーの新展開にチャレンジしませんか？|
●現在の主な研究テーマ ４．面内超高密度量子ドット層を導入した量子ドットレーザの作製 ５．InAs/GaAsSb系量子ドット層を導入した太陽電池の高効率化 ８．Si基板上へのInAs量子ナノワイヤーの高密度・高均一化
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GaAs, InGaP, InGaAsなどに代表されるIII-V族半導体は、高品位の単結晶成長技術が確立されていること、幅広いバンドギャップエネルギーをカバーでき、結晶の格子定数の自由度も大きいといった優れた特徴を有しています。このIII-V族半導体を組み合わせることによって、単一材料で構成される従来型の単接合太陽電池の変換効率をはるかに超える変換効率が実現される多接合太陽電池や、次世代型の新概念太陽電池などを作製することが可能です。
宮下研究室では、山口研究室と共同して多接合太陽電池やユニークな太陽電池に関連した技術開発、また独自の評価手法に関する研究も行っています。また、曽我部研究室や海津研究室とも連携して研究活動を行っています。
以下のリンク先もぜひご覧ください
★ フレキシブル薄膜太陽電池
★ 多接合太陽電池動作解析
★ 次世代型超高効率太陽電池(準備中)
★ 半導体接合デバイス(準備中)
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