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SiC 半導体 金属- 酸化膜- 半導体（MOS）接合デバイス パワーデバイス ハードエレクトロニクス 量子効果デバイス
炭化ケイ素（SiC）は、熱酸化によって表面にSiO2 膜を形成できる上、8 インチウェハが量産化され、デバイス作製技術が発達している、Si 半導体並にデバイス応用のし易い半導体材料です。また、ワイドバンドギャップ、高い耐放射線性・耐熱性、堅牢といったダイヤモンドに良く似た性質も兼ね備えています。まさにSiC はSi とC（ダイヤモンド）の“いいとこ取り”をした材料です！ さらにここ数年間の研究により、SiC にはダイヤモンドNV センターによく似た単一欠陥が存在し、これを単一光子源やスピンとして利用することで、量子コンピューティングや量子フォトニクス、量子センシングに応用できる道のりが開かれています。
キーワード： 半導体ナノ構造 高効率太陽電池 結晶成長 分光測定
我々は、ナノメートル（10 億分の1 メートル）サイズの半導体微細構造を利用して、光エレクトロニクスデバイスを高性能化するための研究を行っています。 例えば、半導体中で電子を十数ナノメートル程度のごく狭い領域に3 次元的に閉じ込める「量子ドット」と呼ばれる構造を用いると、閉じ込められた電子のエネルギーを人為的に調整できるようになるなど、優れた特性を発揮することが可能になります。この量子ドットを太陽電池の中に多数並べることで、通常は吸収できない波長帯の光を量子ドットが吸収し、幅広いスペクトルをもつ太陽光のエネルギーを無駄なく電力として取り出すことができるようになり、発電効率を飛躍的に高めることが可能になります。 このような半導体ナノ構造は、高効率太陽電池の他にも高輝度発光素子や高感度センサーなどへの応用が期待できます。実際のデバイスとして利用するには、ナノスケール構造物の形状やサイズとその均一性、さらに配列性などを精密に制御した上で高密度に作る必要があり、そのための高精度な微細構造の作製技術を開発しています。また、各種分光測定技術を駆使してそれらの材料の特性を評価しています。
