Shoichiro Imanishi 研究室

本研究室は、ダイヤモンド材料を用いた次世代電力制御デバイスの開発に取り組んでいます。ダイヤモンドは広い禁止帯幅を持つため、従来のシリコンでは実現困難な高温・高電圧環境での動作が可能です。特に、ダイヤモンド表面に形成される二次元正孔ガスという電子状態に着目し、これを活用した電界効果トランジスタ（パワーMOSFET）の実現を目指しています。 研究では、ダイヤモンドの異なる結晶面の特性評価と、その上に酸化アルミニウムを原子層成長させた界面構造の詳細な分析を行っています。透過型電子顕微鏡などの最先端分析技術を用いて、材料同士の境界構造を原子レベルで観察し、デバイス性能の向上に必要な条件を明らかにしています。また、デバイスが安全に動作するために必須の「オフ状態」を実現するため、ドーピングや表面電荷の制御といったアプローチを取っています。 これまでの成果として、特定の結晶面上で高い正孔濃度を有する二次元正孔ガスを形成し、高い出力密度を持つデバイス動作を確認しています。本研究は、エネルギー変換効率が高く安全な電力制御システムの実現に向けた基盤研究として位置づけられます。