研究プロジェクト情報通信

研究の概要

デバイス創製を念頭に、材料研究を進めてきております。松岡隆志・東北大学名誉教授が1986年に提案した窒化物半導体は、既に青色LEDおよび携帯電話の基地局用トランジスタに使用されています。現在、窒化物半導体バルク結晶、各種基板上へのエピタキシャル成長技術、温度消光の小さい赤色LED、殺菌用波長220nmの高出力LED、および、ポスト5G用ミリ波帯以上の高周波動作可能な高効率・高出力トランジスタの開発を進めています。得られた成果については企業へ移転します。

研究の特色

1. 研究開発のスタイル： 材料と、そのエピタキシャル成長から素子作製まで
2. メンバー構成：材料屋からデバイス屋まで
3. 保有装置： 材料・薄膜評価、有機金属気相成長、素子作製、および、素子評価
4. メンバーの有する経験・技術

• 現用光ファイバ通信用半導体レーザ
  世界初の室温連続発振、作製技術のメーカ移転、システム導入
• 窒化物半導体InGaAlN
  青色発光ダイオード：InGaAlN提案、世界初の発光材料InGaN成長
  未踏終端材料InN：単結晶薄膜成長、バンドギャップ・エネルギを2eVから0.7eVへ修正
• 世界最高速トランジスタ：高信頼化・高耐圧化・光素子との集積化。InP系高電子移動度トランジスタの遮断周波数記録を2度更新。

期待される成果・展開先

1. 5G/6G基地局用“横型トランジスタ”
   携帯電話通信、自動車の双方向通信（connected car）等の先進通信技術
2. 自動車用高出力・高耐圧“縦型トランジスタ”
   電気自動車のモータドライブにおいて冷却機構を必要とする現行のSi製素子を、冷却機構不要および回路の高効率化・小型化可能な素子へ
3. GaN単結晶基板
   “縦型トランジスタ”用低価格大型GaN基板
4. 窒化物半導体からなる赤色LED
   空冷を必要とする現行のInGaAlP系赤色LEDを置き換え、冷却機構不要の低価格・低消費電力フルカラーディスプレイの実現
5. 高出力レーザダイオード
   銅などの金属溶接および青色による水中通信の実現
6. 化合物半導体高周波素子
   300GHzを超えるテラヘルツトランジスタの実現。5G/6G向け通信機器用計測装置、放射線被爆のない・非破壊・保安検査を可能にするテラヘルツ光源へ応用