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高崎量子応用研究所

プロジェクト半導体照射効果研究

掲載日:2018年12月26日更新
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プロジェクトリーダー
大島 武

 私達の生活をより快適・安全・安心にするため、様々な次世代技術、例えば、半導体微細化技術の限界や電力消費の増大から従来のスーパーコンピュータに代わるコンピュータが、情報セキュリティー強化から盗聴不可能な暗号通信技術が、生命科学や新材料の探求から高精度・高感度なセンシング技術が要求されています。これに応えるものとして量子効果を活用した技術、即ち量子コンピューティング、量子暗号通信技術や量子センシングが期待されていますが、これらの実現には、安定、且つ確実に動作する演算子(量子ビット)や量子センサの開発が不可欠です。私たちは、ダイヤモンドや炭化ケイ素(SiC)といったワイドバンドギャップ半導体を母材に選び、イオンや電子ビームを活用することで量子ビットやセンサとして応用可能な結晶欠陥を形成する研究をしています。
 一方で、半導体材料・デバイス中にイオン、電子ビームやガンマ線といった放射線が入射しますと、特性劣化、誤動作や破壊といった現象も発生します。例えば、放射線が多量に存在する宇宙では人工衛星の太陽電池の発電特性が劣化、半導体メモリの記憶反転やパワーデバイスの破壊といった現象が発生します。私たちは、宇宙や原子力・加速器施設といった放射線環境で使用する半導体の長寿命・高信頼性化に貢献するために、太陽電池や半導体デバイスの劣化挙動や誤動作・破壊発生を調べ、そのメカニズムを解明するとともに、耐性強化技術の開発に関する研究を行っています。

 

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