アカデミアAward 2024

「目と脳を模倣した超低消費電力人工光電子シナプス素子」

生野研究室では、あらゆるモノや人に貼り付けられるフレキシブルデバイスの実現を目指し、ナノ材料とナノ界面に着目したセンサ、回路、電源を含む新規デバイスの研究開発に取り組んでいます。今回の発表では、新しい光電子シナプス素子の開発とAI光センサ応用について、その原理や特性、将来の応用可能性についてご紹介いたします。

「メカトロニクス制御を数理最適化で究める：半導体製造装置の位置決め制御・温度制御・流量制御への水平展開」

東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻の古関大西研究室では、メカトロニクス制御を数理最適化で究める、というテーマで制御理論とその産業応用の研究をしています。モータ最適化といった物理層から、制御系設計・学習制御といった情報層までを一気通貫で研究開発し、前工程・後工程・実装工程の様々な装置に水平展開しています。特許出願、IEEE等での論文発表、受賞を頂きつつ、10社以上の産学連携で社会実装に邁進しています。

「チップレット集積応用に向けたハイブリッド接合のプロセス実証と評価」

横浜国立大学、機能表面創生研究室(井上研究室)ではCu-Cuハイブリッド接合のチップレット応用に注目し、新しい集積手法の提案と平坦化、接合界面の評価を中心に研究を進め、将来的なヘテロジーニアスデバイスの基盤技術となることを目指しています。特に接合メカニズム、接合強度測定の確立に関しては世界をリードする研究成果、300mmウエハ上での成果を強力に意識しており、3Dチップレットの早期実用化を図ることを主な目標としています。

「酸化物半導体を用いた多様な素子開拓」

当研究室はフォトニック結晶、燃料電池、水素生成、パワー半導体などに応用する新しい酸化物の開発や新規応用開拓を得意とし、研究室発のオリジナル研究を最重要視している。現在6社のメーカー企業と研究開発を行っているが、学生は1～2人で1社を担当し、学生の主体的な企業との共同研究活動を教育上重視している。また、これまで2つの半導体スタートアップが当研究室およびこれまでの研究開発から誕生しており、積極的な起業活動も行っている。

「高精度熱計測技術と熱材料開発で拓く半導体の熱マネジメント」

半導体デバイスの集積密度の上昇にともない、半導体分野における熱マネジメントの重要性は増しています。我々の研究グループでは世界最高レベルの高精度熱伝導率計測技術を基盤技術としながら、フレキシブルで高熱伝導性を有する可能性のある放熱シートを開発しました。日本をはじめとして世界中で研究開発が進む半導体分野に独自の熱計測・熱マネジメント技術で貢献します。

「ワイドギャップ半導体基板のダメージフリー加工技術」

佐野研究室では砥粒や酸化剤を一切使わず,超純水と金属触媒のみを利用した最終表面仕上げ手法である CARE 法を開発しました.CARE 法は一切のダメージを与えずにSi,SiC,GaN などの半導体基板表面を原子スケールで平滑に仕上げることが可能です.近年では基礎科学に根差したアプローチにより実用化レベルの高効率加工を実現しています.今後,持続可能な先駆的ものづくり技術として環境に調和しながら半導体産業への実装を目指します.

「省エネルギー社会実現のための次世代デバイス・技術に関する研究」

広島大学寺本研究室では、半導体デバイスにおいて重要な、デバイス設計、プロセス開発、評価の研究を行っています。各グループで得られた成果や課題を研究室内で共有し、意見交換を行うことで、お互いの研究を活性化させるとともに、研究室内で行われている研究について幅広い知識を吸収できるようにしています。この半導体研究の取り組みを通じて次世代半導体デバイスが実現する省エネルギー社会に貢献することを目指しています。

「酸化亜鉛薄膜・ナノ粒子による破壊的イノベーションと社会実装」

ベビーパウダーとして使われている酸化亜鉛は様々な用途に利用できる不思議な半導体です．私達は酸化亜鉛の単結晶薄膜技術に加えて，世界発のナノ粒子塗布型発光ダイオードや抗がん剤への応用など半導体材料と製造プロセスの破壊的イノベーションに繋がる研究を行っています．本日は，これらのシーズを基に大学発ベンチャーを起業し，社会実装と地方からのイノベーションの発信を目指したユニークな取り組みについて紹介します．