ナノシリコンを基軸として研究展開、半導体×異分野融合による先端研究
結晶シリコンは、これまでトランジスタや太陽電池など半導体の分野で広く用いられています。これは資源量が豊富で、無毒、安定、高性能などの多くの利点があるからです。 しかし、理論限界に近づき特性向上が困難になってきています。シリコンナノ構造はバルクシリコンでは不可能であった新たな物性を出現させることができることから、半導体分野以外の広がる可能性がでてきました。我々の研究室ではナノシリコン構造の作製からデバイス構造の作製までを研究しています。
様々な構造のナノシリコンの安価・大量作製技術の開発
結晶シリコンは、これまでトランジスタや太陽電池など半導体の分野で広く用いられています。これは資源量が豊富で、無毒、安定、高性能などの多くの利点があるからです。 しかし、理論限界に近づき特性向上が困難になってきています。シリコンナノ構造はバルクシリコンでは不可能であった新たな物性を出現させることができることから、半導体分野以外の広がる可能性がでてきました。我々の研究室ではナノシリコン構造の作製からデバイス構造の作製までを研究しています。
太陽電池の開発
熱電変換素子の開発
熱電変換素子はこれまでBiやTeなど高価な材料が用いられてきました。そのため、ほかの発電デバイと比べ出力あたりの価格が高く実際に市場に出ることがありませんでした。安価な材料は熱電変換材料としてそれぞれに課題があり、特に資源量が豊富で安定な結晶シリコンは熱伝導率が高いとう問題点がありました。この問題点を解決する技術としてナノ構造が着目されています。MEMS技術を応用したナノ構造化シリコンは低熱伝導率になる報告が多数されております。ただし、発電デバイスは大面積化が必須になり、MEMS技術では研究室レベルから市場レベルへ拡大するときにコストのk台がでてきます。我々の研究室では低コストかつ大量にナノ構造シリコンを作製できる技術を有していることから、これらをプラズマ焼結することでナノ構造を含んだバルク体を作製する研究を行っています。
バルク体のメリット 出力密度が大きい
太陽光発電と違い、バルク体でもフレキシブル化は可能。
リチウムイオン電池の開発
