イノベーション推進機構 産学連携・URA領域

九州工業大学の研究者 -私たちはこんな研究をしています-

情報工学研究院

教授

前田 佳均

まえだ よしひと

所属
情報工学研究院
物理情報工学研究系
プロフィール
1959
生まれ
1992
博士(工学)取得(東京大学)
1984
京都大学大学院工学研究科
修士課程修了

21世紀の資源と環境問題に対応した光エレクトロニクスの研究開発の必要性

受賞
Y. Kawakubo (学生): Young Scientist Award , APAC-SILCIDE 2013
西村健太郎(学生):応用物理学会学術講演会奨励賞2012 春

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持続可能な光エレクトロニクスを目指したあたらしい半導体と関連物質の研究

● 研究テーマ

  • ❖シリサイド半導体ナノ結晶の形成と赤外発光増強に関する研究(下図参照)
  • ❖赤外増感シリサイド半導体タンデム型太陽電池の研究
  • ❖イオン散乱法によるホイスラー合金/半導体へテロエピタキシャル界面の評価

● キーワード

持続可能な光エレクトロニクス,シリサイド光半導体,シリサイドスピントロニクス,イオン散乱,発光素子

● 実施中の研究概要

光通信(インターネットなど)を支える光エレクトロニクスデバイスには,インジウムなどに代表される希少元素,ヒ素などの環境負荷が大きく生体為害性のある元素が多用されています。これは,光通信の根幹には資源枯渇の危機,環境問題が常に存在し,その持続可能性が乏しいことを意味します。本研究室では,こうした問題解決を目指し,持続可能な光エレクトロニクスを目指したあたらしい半導体材料創製の研究を1997年に開始し,現在に至っています。光通信用素子に用いられるインジウム・ガリウム・ヒ素など化合物半導体を鉄シリサイド(斜方晶β-FeSi2)に代替することが目標になります。鉄シリサイドは資源が豊富で,環境への負荷の少ない元素群(Elements of hope)からなるためにシリサイド環境半導体とも呼ばれています。

● 今後進めたい研究

次世代光通信用半導体の開発とフォトニックデバイスへの応用
半導体シリサイドの量子ドットの機能性の基礎研究
光エネルギー,熱エネルギー総括変換型エネルギー素子の開発
半導体・分子融合型スピンデバイスの研究

● 特徴ある実験機器、設備

①高精度赤外フォトルミネッセンス測定装置
②遠赤外~中赤外FTIR
③赤外線顕微鏡
④磁気光学測定装置(可視~赤外)

● 知的財産権(技術シーズ)

①【特許番号】日本国特許2512087号 【発明の名称】「光記録媒体および情報記録再生装置」
② 【特許番号】日本国特許2507108号 【発明の名称】「光記録情報媒体およびその用途」
③ 【特許番号】日本国特許5572502号 【発明の名称】「記録方法及び記録再生方式及び記録再生装置」
④ 【特許番号】日本国特許5668590号 【発明の名称】「入射可変対応偏向ビームスプリッター」
⑤ 【特許番号】日本国特許2781625号 【発明の名称】「情報処理装置及びこれに搭載する光ヘッド」
⑥ 【特許番号】日本国特許2804130号 【発明の名称】「情報処理装置及びこれに搭載する光ディスク」
⑦【特許番号】日本国特許5828431号 【発明の名称】「反射型表示装置」
⑧ 【特許番号】日本国特許3034497号 【発明の名称】「情報記録装置および情報再生装置」
⑨ 【特許番号】日本国特許2910767号 【発明の名称】「情報記録方法」
⑩【特許番号】US5,583,840 【発明の名称】Optical memory and information processing apparatus
⑪【特許番号】US5,484,686 【発明の名称】Optical recording media and information recording and reproducing units
⑫【特許番号】US5,420,845 【発明の名称】Methods of varying optical properties, optical devices, information
recording media and information recording methods and apparatuses
⑬【特許番号】EP0652304  【発明の名称】Film forming method and apparatus for carrying out the same
⑭【特許番号】US5,371,730 【発明の名称】Optical memory and information processing apparatus

● 過去の共同研究、受託研究、産業界への技術移転などの実績

【共同研究】
独立行政法人 日本原子力研究開発機構 先端基礎研究センター「イオン散乱によるスピン注入界面の評価」

● 業績

【論文】 
(1) Y. Maeda, N. Tsukamoto, Y. Yazawa, Y. Kanemitsu and Y. Masumoto:
“Visible photoluminescence of Ge microcrystals embedded in SiO2 glassy matrices.”
Appl. Phys. Lett. 59 (1991) 3168-3170.
(2) Y. Maeda:
“Visible Photoluminescence from nanocrystallite Ge embedded in a glassy SiO2 matrix:
Evidence in support of the quantum confinement mechanism”,
Phys. Rev. B 51 (1995) 1658-1670.
(3) Y. Maeda, H. Andoh, I. Ikuta and H. Minemura:
“Reversible phase-change optical data storage in InSbTe alloy films”
J. Appl. Phys. 64 (1988) 1715-1719.
(4) Y. Maeda, Y. Terai, M. Itakura, and N. Kuwano:
”Photoluminescence properties of ion-beam synthesized β-FeSi2”
Thin Solid Films 461 (2004) 160-164. 
【受賞】
Y. Kawakubo (学生): Young Scientist Award , APAC-SILCIDE 2013
西村健太郎(学生):応用物理学会学術講演会奨励賞2012 春

● 研究室ホームページ

http://web1.kcn.jp/silicide/