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二次元電子ガスを操る窒化物半導体研究

GaNやAlN、さらにその混晶であるAlGaNといったワイドバンドギャップ半導体を組み合わせて生まれる新しい機能に注目して研究を進めています。これらの材料はシリコンにはない特性を備えており、次世代の高性能デバイス材料として大きな期待が寄せられています。特に、材料の界面に自然と形成される二次元電子ガスをキャリアとして利用する高電子移動度トランジスタ(HEMT)の開発に取り組んでいます。極薄なAlGaN層を用いることで、従来は難しかった素子内部の場所ごとの電子濃度制御が可能になることがわかってきました。この新しい仕組みをより深く理解し、制御範囲を広げることができれば、HEMTのさらなる高性能化や新機能デバイスの創出につながると期待しています。

電気・機械工学類|准教授

南條 拓真(ナンジョウ タクマ)

NANJO Takuma

7 エネルギーをみんなにそしてクリーンに

キーワード

窒化物半導体
電子デバイス
高電子移動度トランジスタ
2次元電子ガス

担当分野・プログラム

研究区分

電気電子工学

研究テーマ

  • 窒化物半導体における電子(2次元電子ガス)制御技術に関する研究
  • 窒化物半導体を用いた高周波/パワーデバイスに関する研究

メッセージ

ワイドバンドギャップ半導体であるGaNやAlN、これらの混晶系であるAlGaN(窒化物系半導体)は、 優れた物性を有するだけではなく、これらを組合せることで様々な機能を付加することができることから、 次世代の高性能デバイスの材料として注目を集めています。 世の中で広く知られている半導体材料であるシリコンにはない性質で、とても興味深い半導体材料です。 当研究室では、地球環境を含めた我々人類の生活がさらに豊かになることを目指して、この窒化物半導体を組合せた際に発生する二次元電子ガス(2DEG)をキャリアとして用いた高電子移動度トランジスタ (HEMT:High Electron Mobility Transistor)の研究開発を進めています。