Close

半導体×異分野融合で生まれる新機能材料

シリコンをナノサイズまで小さくすると、普通の大きさのシリコンでは見られない新しい性質が現れます。私たちは、この「ナノシリコン」の構造をつくるところから、実際に電気を生み出したりためたりする装置(デバイス)につなげる研究まで、一連の開発を行っています。また、シリコンだけでなく、酸化物薄膜を利用したリチウムイオン電池や、次世代の高効率太陽電池として注目されるペロブスカイト太陽電池への応用研究にも取り組んでいます。さらに最近では、光デバイス加工にも挑戦しています。これらは、AIや次世代通信を支える「光電融合技術」や、将来の量子技術にもつながる注目分野です。材料をナノレベルで加工し、新しい機能を引き出すことで、より高速で省エネルギーなデバイスの実現を目指しています。
私たちの研究室では、「材料をつくる」「性質を調べる」「実際のデバイスとして動かす」という流れを大切にし、基礎研究から応用研究まで幅広く取り組んでいます。未来のエネルギー・通信・エレクトロニクスを支える新しい材料やデバイスの開発を通して、社会に役立つ技術の実現を目指しています。

電気・機械工学類|准教授

加藤 慎也(カトウ シンヤ)

KATO Shinya

7 エネルギーをみんなにそしてクリーンに

キーワード

ペロブスカイト太陽電池
ナノシリコン リチウムイオン電池
光集積加工技術
ナノシリコン 熱電変換素子
ナノ材料 シリコン 太陽電池

担当分野・プログラム

研究区分

電気電子工学
ナノマイクロ科学
無機材料化学、エネルギー関連化学
材料工学

研究テーマ

  • 大気環境下でのペロブスカイト太陽電池の開発
  • 静電スプレー法を用いた PEDOT:PSS/シリコン太陽電池の開発及びスパッタリング法を用いたITO薄膜形成による高効率化
  • 難加工基板の加工電気化学技術の創出
  • ポーラスシリコンナノワイヤー膜を負極としたリチウムイオン電池の高容量化
  • 静電スプレー法によるCsPbI3薄膜の開発

メッセージ

私たちの身の回りでは、スマートフォンやAI、電気自動車など、より高性能で省エネルギーな技術が求められています。本研究では、ナノサイズのシリコンや酸化物材料、ペロブスカイト材料などを用いて、新しい電子・光デバイスやエネルギーデバイスの開発に取り組んでいます。特に、リチウムイオン電池や太陽電池、光通信デバイスなど、未来の社会を支える技術への応用を目指しています。
材料をナノレベルで加工すると、これまでにない性質が現れることがあります。私たちは、その不思議で面白い現象を理解し、実際に役立つデバイスへつなげることに挑戦しています。研究を通して、持続可能な社会や次世代情報通信技術の発展に貢献したいと考えています。