大和大学 大志を、まとえ。

MENU
西大和学園グループQ&A寄付

検索したいワードをいれて検索してください

またはサイトマップもご覧ください

PROFILE

教員の紹介
髙瀨 道彦

氏名 髙瀨 道彦
職位 教授
学部 理工学部
学科・専攻 理工学科　電気電子情報工学専攻
専門・研究分野 半導体・電子デバイス
研究キーワード 半導体, 太陽電池,デバイス, 微細化, スケーリング, MOSFET, CPV
学部担当科目 半導体・電子デバイス工学、電磁気学、電気電子工学、電気電子情報工学概論、電気回路
関連リンク
学位 博士（工学）
実務経験 有
現在の研究内容・課題 【研究概要】
　半導体分野では、微細化に伴い顕著になるMOSFETの短チャネル効果を抑制するため、極浅接合や急峻なチャネルプロファイルの形成が求められます。従来の低エネルギーイオン注入やInイオンのポケット注入に加え、高スループットなプラズマドーピングによる浅接合形成技術を開発し、実証を進めてきました。その結果、同じ接合深さにおいてもプラズマドーピングを適用したデバイスは低シート抵抗を示し、ドレイン飽和電流の向上につながることが確認されています。スケーリングにおける浅接合化と低抵抗化という相反する要求を同時に満たすプロセス革新の重要性を示しています。
一方、太陽電池分野では、高効率のⅢ-Ⅴ族多接合セルの特性を活かし、新しい発想によるマイクロ集光型太陽電池（micro-CPV）モジュールを提案しました。マイクロセルと小型レンズアレイを組み合わせ、光学素子とセルを一体成形することで、拡張性と量産性を兼ね備えたスケーラブルな薄型・軽量モジュールの設計と実証を行いました。
このように、半導体デバイスと光学・エネルギーデバイスにまたがり、“スケーラブルな小型化”を実現するプロセス革新に取り組んできました。今後は、こうした知見をさらに発展させ、微細化と、それに伴うプロセスばらつきの抑制を両立する新しいデバイス技術へとつなげていきます。

「半導体・電子デバイス研究室」では、MOSFETや太陽電池をはじめとする電子デバイスを対象に、観察・評価・プロセス開発を通じて特性を理解し、その設計・開発へとつなげる教育・研究を展開します。スマートフォンやAI、自動車、再生可能エネルギーなど、現代社会を支える基盤技術に焦点を当て、学生が解析・評価のスキルを身につけ、課題解決力や開発力を養える環境を整えます。さらに、再生可能エネルギー関連デバイスなど社会的ニーズに直結するテーマにも取り組み、新材料・新構造の探索から応用まで、多角的に挑戦していきます。

【研究テーマ例】
  1. MOSFET・TFTの特性評価
    MOSFETやTFTの電流–電圧特性を測定し、基本動作を理解します。その上で、スケーリングがもたらす性能向上とコスト低減の関係を考察します。
  2. 太陽電池の評価とエネルギー応用
    シリコン太陽電池やⅢ－Ⅴ族化合物太陽電池を対象に、屋外測定や太陽光模擬評価を行います。その結果を踏まえ、オフグリッド環境に適した発電・蓄電システムの設計を検討します。
  3. 新デバイス・新材料の探求
    身近な材料の中から半導体的性質を示すものを見出し、光・熱・電気応答を評価します。得られた知見をもとに、３次元集積技術やIoTセンサーなど新しいデバイス応用を目指します。さらに、光やプラズマを使って微細な粒子や新しい材料を生み出す実験にも取り組み、次世代のエネルギー技術やセンサー応用への可能性を探ります。
主な研究業績
  • 最優秀論文賞： M. Takase, Y. Aya, N. Hayashi, S. Kanayama, H. Nishitani, and B. Mizuno,“Towards scaling-up of plastic integrated CPV (PIC) panels: Status, challenges and prospects,” Proc. 29th International PVSEC, Xi’an, China, 2019.
  • 基調講演： Michihiko Takase, Masaharu Terauchi, Nobuhiko Hayashi, Hikaru Nishitani, Takuji Inohara, Youichirou Aya, Shutetsu Kanayama, and Bunji Mizuno,“Light plastic integrated micro CPV module: PIC,” CPV-15, Puertollano, Spain, 2018.
  • パネリスト： Michihiko Takase, Kan-Hua Lee, and Nobuhiko Hayashi, “High performance concentrator for thin and lightweight CPV modules,” CPV-15, Fes, Morocco, 2019.
  • 招待講演： M. Takase, M. Terauchi, N. Hayashi, H. Nishitani, T. Inohara, Y. Aya, S. Kanayama, and B. Mizuno, “Light plastic integrated micro CPV module: PIC with three-junction PV cells,” in Proc. IEEE 18th International Workshop on Junction Technology (IWJT), pp. 1–3, Shanghai, China, 2018. DOI: 10.1109/IWJT.2018.8330303
  • 招聘講師： M. Takase, “Ultra-Shallow Junction Formation Technology,” 46th Technical Seminar on Semiconductors, Yamagata Zao, Japan, 1999. (Electric Society of Japan, IEICE, JSAP, Semiconductor Research Association; Lecture Manuscript, pp. 33–54)

  • M. Takase, K. Yamashita, A. Hori, and B. Mizuno, “Shallow source/drain extensions for pMOSFETs with high activation and low process damage fabricated by plasma doping,” IEDM Technical Digest, pp. 475–478, Washington, DC, USA, 1997. DOI: https://doi.org/10.1109/IEDM.1997.650427.
  • M. Takase and B. Mizuno, “An evaluation method for a high concentration profile produced in very low energy doping processes,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B, vol. 121, issues 1–4, pp. 288–290, 1997. DOI: https://doi.org/10.1016/S0168-583X(96)00648-9.
  • M. Takase, K. Yamashita, and B. Mizuno, “Study of indium doping effect on high performance sub-quarter micron NMOS: Vt control and pocket implantation,” Extended Abstracts of the Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM), pp. 510–511, Hamamatsu, Japan, 1997. DOI: https://doi.org/10.7567/SSDM.1997.C-12-2.
  • M. Takase and B. Mizuno, “New doping technology—plasma doping—for next generation CMOS process with ultra shallow junction—LSI yield and surface contamination issues,” Proceedings of the International Symposium on Semiconductor Manufacturing (ISSM), pp. B9–12, 1997. DOI: https://doi.org/10.1109/ISSM.1997.664494.
  • M. Takase, K. Eriguchi, and B. Mizuno, “Suppressing ion implantation induced oxide charging by utilizing physically damaged oxide region,” Japanese Journal of Applied Physics, vol. 36, pp. 1618–1621, 1997. DOI: https://doi.org/10.1143/JJAP.36.1618.
  • N. Hayashi, M. Terauchi, Y. Aya, S. Kanayama, H. Nishitani, T. Nakagawa, and M. Takase,“Thin concentrator photovoltaic module with micro-solar cells which are mounted by self-align method using surface tension of melted solder,” Proc. AIP Conf., vol. 1881, p. 080005, 2017, DOI: 10.1063/1.5001443.
  • A. Hori, H. Nakaoka, H. Umimoto, K. Yamashita. M. Takase, N. Shimizu, B. Mizuno, and S. Odanaka, “A 0.05 μm-CMOS with ultra shallow source/drain junctions fabricated by 5 keV ion implantation and rapid thermal annealing,” in Proceedings of 1994 IEEE International Electron Devices Meeting, IEEE, 1994, pp. 485–488. DOI: 10.1109/IEDM.1994.383363.

  • B. Mizuno, M. Takase, I. Nakayama, and M. Ogura, “Plasma doping of boron for fabricating the surface channel sub-quarter micron PMOSFET,” in 1996 Symposium on VLSI Technology. Digest of Technical Papers, Widerkehr & Associates, 1996, pp. 66–67. DOI: 10.1109/VLSIT.1996.507839.
  • S. Nishiwaki, Y. Morita, and M. Takase, “Efficient light-trapping sheet for the entire visible spectrum by using stacked concentric grating couplers,” Applied Physics Express, vol. 14, no. 4, p. 042006, Apr. 2021, DOI: 10.35848/1882-0786/abebb1. https://iopscience.iop.org/article/10.35848/1882-0786/abebb1/meta　
  • K. Lee, N. Hayashi, and M. Takase, “Demonstration and error analysis of scaling‐up plastic‐integrated concentrator photovoltaic panels to 1 m 2,” Progress in Photovoltaics: Research and Applications, vol. 29, no. 2, pp. 222–230, Feb. 2021, DOI: 10.1002/pip.3360. https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/pip.3360
主な所属学会
戻る

HOME > 大学について > 教員紹介 > 髙瀨 道彦