グリーンナノテクノロジー研究分野

未到エネルギー研究センター

Innovative Energy Research Center

グリーンナノテクノロジー研究分野

Green Nanotechnology Laboratory

教 授
寒川 誠二
Professor
Seiji
Samukawa

次世代ナノスケールデバイスにおける高精度ナノプロセスを目指し、プラズマプロセス、ビームプロセスや原子操作プロセスにおける活性種(電子、正負イオン、原子・分子、ラジカル、フォトン)と物質との相互作用(エッチング、薄膜堆積、表面改質)に関する研究や、これら原子分子プロセスに基づいた先端バイオナノプロセスに関する研究を進めています。さらに、実験と計算(シミュレーション)を融合し、原子層レベルの制御を実現できるインテリジェント・ナノプロセスの構築を目指しています。

To fabricate next generation nano-scale devices, plasma, beam (ion and neutral beam), atom manipulation and bio-nano processes must be precisely controlled. This laboratory plans to study the interaction between reactive species (electrons, ions, atom, molecular, radical and photon) and material surfaces. Additionally, based on atom and molecular processes, future bio-nano processes have been also investigated. Our goal is “Intelligent Nano-Processes” by combination of digital processes (atomic layer processes) and simulations of surface chemical reactions.

インテリジェント・ナノプロセス研究室
Intelligent Nano-Process Laboratory

我々が開発した中性粒子ビームにより世界に先駆けた原子・分子レベルの低損傷・超高精度ナノ加工技術、高機能薄膜材料形成技術、あるいは各種表面処理技術の開発を行い、また実験と計算を融合することにより「インテリジェント・ナノプロセス」の実現を目指しています。さらに、これらの技術とバイオテクノロジーの融合による新機能デバイス(量子ドット太陽電池やレーザー、脳型処理デバイスなど)の開発や、三次元構造トランジスタ・有機フレキシブルデバイスなどの次世代デバイスの研究を行っています。

Based on neutral beam technology (invented by Prof. Samukawa), ultra-precise nanofabrication are developed with excellent performance of ultra-low damage, including etching, deposition, surface modification, etc.. Our goal is to realize “Intelligent Nano-Processes” through the fusion of experiments and computer simulation. Furthermore, we combine bio-technology with our nano-technology to develop new functional devices, such as quantum dot solar cell, quantum dot laser, spike neuron device, etc.. Additionally, we work on, 3-dimensional MOSFET, organic flexible device, etc., as the next generation devices.

バイオテクノロジーと無損傷中性粒子エッチングの融合による量子効果デバイスの実現
New Quantum Effect Devices by the Fusion of the Biotechnology and Damage-Free Neutral-Beam Technology

バイオテンプレート技術と無損傷中性粒子ビーム技術の融合による革新的トップダウン加工法を提案しました。この手法を用いて、高密度・無欠陥・規則的なナノアレイ構造の形成に成功しています。この手法は量子太陽電池や量子ドットレーザーなどの新しい量子効果デバイスの可能性を拓くものとして注目されています。

An innovative top-down method, a fusion of bio-template and damage-free neutral beam etching, is proposed by Prof. Seiji Samukawa to fabricate highly ordered and dense nanostructure array without defect. It has great potential for fabricating new quantum effect devices, such quantum dot solar cell and quantum dot laser.

オンウエハモニタリングと計算を融合したプラズマダメージ予測
Plasma Damage Prediction by Combining On-Wafer Monitoring and Modeling

半導体デバイスの微細加工においては、プラズマが用いられていますが、荷電粒子や、紫外光の照射によって、デバイスに欠陥・損傷が発生します。このダメージを抑制するには、荷電粒子や紫外光を精度良く測定し、ダメージを予測する手法の開発が必要です。我々は、ウエハ上の計測データを元に基板表面のシミュレーションを行うことで、基板のダメージを予測する研究を行っています。

Charged particles and ultraviolet light exposures during plasma processing degrade the semiconductor device performance. To reduce the damage, the prediction system of plasma damage is developed by combining the on-wafer monitoring technique and surface modeling .

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