超伝導体と半導体の融合

超伝導体は転移温度以下でゼロ抵抗を示す物質です。現在、量子コンピュータを構成する量子ビットや、光子一個を検出する受光素子材料として注目を集めています。小林研究室では、超伝導体と半導体を原子レベルで接合させるエピタキシャル成長技術によって、両者の機能を融合させた新しいデバイスの開発を行っています。

強誘電性をもつ新しい窒化物半導体の開発

AlNやGaNなどの窒化物半導体にSc(スカンジウム), B(ホウ素), Y(イットリウム)などの元素を導入すると、強誘電性を示すことが明らかになってきています。強誘電性半導体は、メモリ機能を持った高電子移動度トランジスタなどに応用することができます。強誘電性半導体の高品質薄膜結晶成長を通じて、結晶構造と物性の関係性を明らかにし、この材料の真の特性を引き出すことを目指しています。

スパッタ法による低温薄膜成長技術の開発

スパッタ法を用いると他の薄膜成長手法よりも窒化物半導体の結晶成長温度を低減することができます。これにより、従来利用されてこなかった、熱耐性の低い酸化物結晶やガラス、プラスチックなどの物質の上に、窒化物半導体デバイスを作製できることが分かってきました。私たちは、この技術をベースとして、生体適合性材料や低環境負荷材料に発光素子や電子デバイスを実装することを目指しています。

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