大分大学　理工学部理工学科　電気エネルギー・電子工学プログラム

半導体デバイス研究室

概要

スタッフ：准教授大森雅登
キーワード：半導体，省エネルギー，パワーデバイス，窒化ガリウム(GaN)

半導体はパソコンやスマートフォン，ゲーム機，デジタルカメラなど様々な電子機器の心臓部として，私たちの生活をますます便利で豊かなものにしてくれています。半導体は快適な暮らしを支えるだけではなく，脱炭素社会や省エネルギー社会を実現するための切り札としても大きな期待が寄せられています。すでに誰もが知っているように，太陽光発電やLED照明として省エネルギー化に貢献していますが，最近ではパワーデバイスという電力を効率よく制御する半導体に注目が集まっています。パワーデバイスは電化製品や自動車，送電網などありとあらゆるものに膨大な数が搭載されているため，半導体の変換効率が数％良くなるだけでも莫大な省エネルギー効果を生みます。当研究室では，このような省エネルギー用の半導体をはじめ，安心安全な社会にも役立つ半導体の研究に取り組んでいます。

研究紹介動画（夢ナビ）

研究内容

半導体の物性評価と新評価技術の開発

高性能・高機能な半導体デバイスを実現させるためには，半導体材料の結晶性や不純物濃度，電気伝導率などの物性パラメーターの正確な理解と制御が必要不可欠です。当研究室ではフォトルミネッセンス法やホール効果測定などの種々の光学的・電気的測定手法を用いて半導体材料の物性を詳しく評価する研究を行っています。また，従来手法では評価が困難な材料に対して新しい測定技術の開発にも取り組んでいます。

窒化ガリウム（GaN）を用いた高効率パワーデバイスの研究

窒化ガリウム（GaN）は青色発光ダイオードの材料としてよく知られていますが，最近では高効率な電力変換素子（パワーデバイス，パワー半導体）としての活用も進められています。もし既存の半導体デバイスをすべてGaNに置き換えることができれば、日本の全発電量の約１割を節約できると言われており，省エネルギー材料として注目が集まっています。当研究室ではまだ実現されていない高い電圧領域で動作する縦型GaNパワーデバイスの研究を行っています。具体的にはGaNへのイオン注入技術の確立や電界効果トランジスタのチャネル移動度の向上，新構造パワートランジスタの実現などに取り組んでいます。