AOYAGI Yoshinobu
Department / Course Research Organization of Science and Technology
Title / Position Visiting Senior Researcher
言語種別 日本語
研究概要 主な研究の概要は、以下の通り

【研究テーマ(1)概要】
高出力深紫外半導体発光素子の開発とその環境、バイオへの応用・・・
波長が200から350nmの深紫外領域で高効率、高出力に発光する新たな高出力深紫外発光素子の開発を行い、それを用いて水浄化、殺菌、バイオ応用等の研究を行う。

窒化物半導体は、深紫外領域で発光できる唯一の半導体材料であり、これにより、環境、医療、安全といった21世紀の社会的重点課題を解決するための重要な科学・技術基盤を担う材料として大きく注目されている。
特に、1から100ワットクラスの高出力深紫外発光素子の開発はこれからの水の浄化、PCB等の難分解性材料の分解、院内感染を防ぐ殺菌その他これからの環境問題を解決するハード面を支える不可欠の技術であるがこの深紫外領域では、世界でどこもその高出力化の方法論がなく誰も成功していない。
本研究では「環境エレクトロニクス」という新たな概念を世界で初めて発信し、半導体エレクトロニクスと環境との境界領域に1つの大きな研究群を構成することを目的とする。

具体的には
本研究では、まず我々が開発した世界で唯一の2光束結晶成長その場観測装置により今まで難しかった、結晶の初期過程、ヘテロ界面の制御を行い、再現性のある高品質AlGaNエピタキシャル結晶を行う。特に窒化物半導体間のヘテロ構造界面、金属との界面制御にエネルギーを注ぐ。
また、従来不可能であった深紫外領域の材料であるAlGaN系材料で縦型発光デバイス構造を作る技術を確立する。我々は基板剥離層の導入という新たな方法を開発し導電性のないサファイア基板を剥離する技術に成功しており、剥離過程の解明、又新たな方法論も検討する。
また、AlGaNの結晶さらなる高品質化を試み高い内部量子効率を得る。特に量子ドットの導入、コドーピング法による高濃度ドーピングを試みる。又デバイス構造をシュミレーションで最適化し高出力化を試みる。又これらを用い、環境対応システムを構築しそれを用いた水の浄化、殺菌等、実際の応用を試み我々の技術の有用性を明らかにする。  

【研究テーマ(2)概要】
ニューロンにおける神経情報伝達の電気的制御・・・
今までにない方法で神経における情報伝達の電気的制御を試みる。

神経の情報伝達機構は従来のエレクトロニクスでの情報伝達手法とは全く異なり、まだ誰もそれを電気的に制御することに成功していない。
これが成功すれば新たなニューロエレクトロニクスといわれる分野が開かれ、人体での痛みの制御、局所的活動覚醒等種々の応用と発展が考えられる。本研究室ではバイオの研究室と共同し新たな情報伝達制御法を確立しその応用を目指す。
すでにその単一ニューロンにおける制御法は我々の手によって提案されており、実験的にも実証されている。