半導体ナノワイヤの形成・物性制御と次世代デバイス応用への展開【LIVE配信・WEBセミナー】

セミナー趣旨

■本セミナーの主題および状況（講師より）

★生成AIなどのAI技術の急速な発展により、情報処理を支える半導体デバイスには、さらなる高性能化・低消費電力化が求められています。一方、従来の微細化だけに頼る性能向上には限界が見えつつあり、電子の「電荷」だけでなく、電子のもつ磁石の性質である「スピン」や量子力学的現象を利用する新しいデバイス原理が注目されています。

★日本政府が提唱している新しい文明社会であるSociety 5.0の実現に向け、ディスプレイや光源用途における半導体光デバイスの高度化が求められています。中でもナノワイヤ構造は、結晶成長というボトムアップ手法による低損傷形成に加え、寸法・配向制御に基づく優れた光閉じ込めや発光制御が可能なプラットフォームとして注目されております。

■注目ポイント

★電子のスピンや量子現象を利用する次世代デバイスの考え方を実際の半導体ナノワイヤ電界効果トランジスタ研究にもとづいて解説！

★ナノワイヤ光デバイスの結晶成長、導波路・共振器設計、デバイスプロセスおよび光学特性評価および次世代ディスプレイ・光源応用への展開と今後の課題について解説・紹介！

セミナープログラム

【第1講】 顕微物性評価技術を駆使した半導体ナノワイヤの電気特性制御と超高面密度・完全配向ナノワイヤ配列の実現

【時間】 13:00-13:45

【講演主旨】

※現在、最新のご講演主旨を講師の先生にご考案いただいております。完成次第本ページを更新いたします。

【プログラム】

※現在、最新のご講演プログラムを講師の先生にご考案いただいております。完成次第本ページを更新いたします。

【第2講】 半導体ナノワイヤ電界効果トランジスタにおける量子現象とスピン軌道相互作用の制御 ～基礎から応用・実用化まで~

【時間】 13:55-15:10

【講演主旨】

　生成AIなどのAI技術の急速な発展により、情報処理を支える半導体デバイスには、さらなる高性能化・低消費電力化が求められています。一方、従来の微細化だけに頼る性能向上には限界が見えつつあり、電子の「電荷」だけでなく、電子のもつ磁石の性質である「スピン」や量子力学的現象を利用する新しいデバイス原理が注目されています。

　本講座では、半導体ナノワイヤ電界効果トランジスタの作製方法、電気伝導における量子効果、スピン軌道相互作用の電界制御と高効率化、さらに低消費電力を実現するスピン電界効果トランジスタへの応用や量子コンピュータとの関連について、世界的な研究開発動向と比較しつつ、専門外の方にもわかりやすく解説します。基礎研究が応用・実用化へつながる道筋を展望します。

【プログラム】

1.    AI時代における半導体デバイスの役割と課題 
　・微細化による性能向上の限界と新しいデバイス原理
　・電荷・スピン・量子現象を利用する次世代デバイスの考え方

2.    半導体ナノワイヤ電界効果トランジスタの基礎
　・様々な形で研究される半導体ナノワイヤ
　・電界効果トランジスタへの利用、作製方法、一般的な半導体デバイスの作製方法との比較

3.    半導体ナノワイヤにおける量子効果
　・トランジスタ特性と量子補正効果

4.    スピン軌道相互作用の電界制御と高効率化
　・スピン軌道相互作用の導出と評価
　・様々な構造のスピン軌道相互作用制御デバイス

5.    スピン電界効果トランジスタへの応用と実用化

6.    現在の量子コンピュータとの関係性、および次世代量子コンピュータへ

7.    将来展望

【質疑応答】

【キーワード】

半導体、電界効果トランジスタ、ナノワイヤ、微細化、スピン、ゲート・オール・アラウンド構造、量子現象、量子コンピュータ

【講演のポイント】

本講演の最大の特長は、AI時代の情報処理を支える半導体技術を背景に、電子のスピンや量子現象を利用する次世代デバイスの考え方を、実際の半導体ナノワイヤ電界効果トランジスタ研究にもとづいて解説する点です。講演者は、スピン軌道相互作用の電界制御に関する先駆的研究により複数の主要な賞を受賞しており、企業研究所での研究経験に加え、現在は大学で研究室を主宰する立場から解説します。基礎物理、作製技術、評価手法、応用展望を横断して理解できる内容となっています。

【習得できる知識】

・一般的な半導体デバイスの微細加工技術
・半導体ナノワイヤ電界効果トランジスタの作製方法
・量子効果、スピン軌道相互作用の評価方法
・世界的な研究開発動向

【第3講】 ナノワイヤ光デバイスの基盤技術と応用展開

【時間】 15:20-16:35

【講演主旨】

　日本政府が提唱している新しい文明社会であるSociety 5.0の実現に向け、ディスプレイや光源用途における半導体光デバイスの高度化が求められている。中でもナノワイヤ構造は、結晶成長というボトムアップ手法による低損傷形成に加え、寸法・配向制御に基づく優れた光閉じ込めや発光制御が可能なプラットフォームとして注目される。

　本講演では、ナノワイヤ光デバイスの基盤技術として、結晶成長、導波路・共振器設計、デバイスプロセスおよび光学特性評価について概説する。さらに、レーザおよびLED動作の実証例を通じて、高効率化・高指向性化の設計指針を示すとともに、次世代ディスプレイ・光源応用への展開と今後の課題について議論する。

【プログラム】

1. ナノワイヤ光デバイスの背景と位置づけ
 1.1 次世代光デバイス・ディスプレイ技術の動向
 1.2 従来光デバイス構造とその課題
 1.3 ナノワイヤ構造の特徴と優位性

2. ナノワイヤ光デバイスの基盤技術
 2.1 ナノワイヤ結晶成長技術（位置制御・構造制御）
 2.2 光閉じ込めと導波路設計
 2.3 共振器構造と発光制御
 2.4 デバイスプロセス技術（電極形成・アレイ化）

3. ナノワイヤ光デバイスの実証
 3.1 ナノワイヤレーザのデバイス特性
 3.2 ナノワイヤLEDの発光特性
 3.3 光学特性評価と性能向上指針

4. ナノワイヤ光デバイスの応用展開
 4.1 ディスプレイ・光源応用への展開
 4.2 高指向性光源・集積光デバイスへの応用
 4.3 今後の技術課題と展望

【質疑応答】

【キーワード】

ナノワイヤ、光デバイス、結晶成長、導波路設計、光閉じ込め、共振器設計、発光制御、レーザ、LED、光学特性評価、デバイスプロセス、アレイ化、次世代ディスプレイ、光源技術

【講演者のPRポイント】

ナノワイヤを基盤とした光デバイス研究において、結晶成長から光設計、デバイス実証まで一気通貫で取り組み、レーザ・LEDの実証を踏まえた実践的な設計指針を提示できるような研究を行ってきた。

【習得できる知識】

● ナノワイヤ光デバイスの基礎原理と従来デバイスとの性能・構造上の違い
● 結晶成長からデバイス化に至る一連のプロセスと設計の考え方
● 光閉じ込め・導波路設計および発光制御に関する設計指針
● 光学特性評価手法とデバイス性能向上に向けた課題抽出の方法
● ナノワイヤ構造を活用した光源・ディスプレイ応用への展開可能性
● 実用化に向けた技術課題と今後の研究開発の方向性

セミナー講師

第1部　 信州大学　 繊維学部 機械・ロボット学科 機能機械学コース / 准教授　 渡辺　健太郎　氏
第2部　 東京農工大学　 工学研究院先端電気電子部門/工学府知能情報システム工学専攻/工学部知能情報システム工学科　 高瀬　恵子　氏
第3部　 大阪大学　 大学院工学研究科マテリアル生産科学専攻 / 准教授　 舘林　潤　氏

セミナー受講料

【1名の場合】55,000円(税込、テキスト費用を含む)
2名以上は一人につき、16,500円が加算されます。

主催者

開催場所