技術セミナー・研修・出版・書籍・通信教育・eラーニング・講師派遣の テックセミナー ジェーピー

半導体・磁性体・電池の固/固界面制御と接合・積層技術

半導体・磁性体・電池の固/固界面制御と接合・積層技術

半導体・磁性体・電池の固/固界面制御と接合・積層技術の画像

ご案内

性能向上のための異種材料界面の制御、界面で発現する現象や機能と活用技術について、各分野の第一人者、新材料の界面研究を先導する方々にご執筆いただきました。関連業界・研究・開発に携わるみなさまにお役だてていただければ幸いです。

目次

第1章 パワー半導体の界面現象と制御技術

第1節 SiCパワー半導体の界面現象と制御
  • 1. はじめに
  • 2. 高効率パワーデバイスのためのワイドギャップ半導体材料
  • 3. SiC MOSFET形成技術に残された課題: SiCのMOS界面現象の制御と特性向上
    • 3.1 一般論としてのゲート絶縁膜と半導体の界面の制御とその評価手法の特徴
    • 3.2 SiC上の熱酸化によるゲート絶縁膜形成プロセスの材料学的理解と課題
    • 3.3 SiCの窒化反応を始めとする各種の界面欠陥抑制技術の課題
  • 4. まとめ
第2節 GaN半導体デバイスのMIS界面評価と制御
  • 1. はじめに
  • 2. GaN系MISデバイスのゲート絶縁膜
  • 3. ワイドギャップ半導体のMIS界面評価
  • 4. ヘテロ構造MIS界面の評価
  • 5. GaN系半導体のMIS界面向上プロセス
  • 6. 課題と展望
第3節 ダイヤモンド絶縁膜の界面欠陥の原子イメージング

第2章 半導体界面の制御と半導体異種集積・接合技術

第1節 金属/半導体界面の現象と電子物性制御
  • 1. はじめに
  • 2. 金属/半導体界面の電子物性
    • 2.1 金属/半導体界面のエネルギーバンド構造
    • 2.2 金属/半導体界面におけるコンタクト抵抗率
  • 3. 金属シリサイド/シリコン接合形成プロセス
  • 4. 金属/半導体接合の界面構造および電気伝導特性制御
    • 4.1 NiSi/Si界面の熱的安定化とコンタクト抵抗低減
    • 4.2 エピタキシャル金属ジャーマナイド/Ge接合によるFLP解消とSBH低減
  • 5. まとめ
第2節 酸化物界面構造の機能と制御
  • 1. 研究の背景
  • 2. 界面で起こっている現象
  • 3. 界面形成と計測方法
  • 4. 酸化物界面構造の原子レベル制御
  • 5. 原子レベル制御した界面電子機能の創出
  • 6. まとめ
第3節 半導体ウェハ接合技術の太陽電池応用
  • 1. はじめに
  • 2. 背景
    • 2.1 半導体ヘテロ構造
    • 2.2 ヘテロエピタキシャル成長と結晶欠陥
  • 3. 半導体ウェハ接合技術
    • 3.1 ウェハ接合とは
    • 3.2 半導体ウェハ接合の熱力学
  • 4. ウェハ接合による太陽電池
    • 4.1 III-V化合物半導体太陽電池
      • 4.1.1 ウェハ接合によるサブセルの接続
      • 4.1.2 上下逆方向成長とウェハ接合の活用
    • 4.2 III-V/Si多接合太陽電池
    • 4.3 III-V/CIGS多接合太陽電池
    • 4.4 有機太陽電池
  • 5. 太陽電池用途のウェハ接合技術
    • 5.1 メカニカルスタッキング
    • 5.2 直接半導体ウェハ接合
    • 5.3 金属を介したウェハ接合
    • 5.4 透明導電材料を介したウェハ接合
    • 5.5 機能性ウェハ接合
      • 5.5.1 発電材料を介したウェハ接合
      • 5.5.2 波長変換材料を介したウェハ接合
  • 6. その他のウェハ接合の太陽電池応用
    • 6.1 軽量・フレキシブル太陽電池
    • 6.2 金属背面構造の薄膜太陽電池
    • 6.3 ウェハ再利用技術
  • 7. まとめ
第4節 Si太陽電池の高性能化に向けたヘテロ界面制御
  • 1. はじめに
  • 2. 太陽電池の高性能化のキーテクノロジー
    • 2.1 キャリアの光生成と再結合
    • 2.2 表面パッシベーション
  • 3. ヘテロ接合型シリコン太陽電池における界面制御技術
    • 3.1 高品質アモルファスシリコン薄膜の水素脱離抑制
    • 3.2 真性アモルファスシリコン薄膜の積層化
    • 3.3 透明導電膜/アモルファスシリコン界面の高性能化
  • 4. むすび
第5節 有機半導体の界面における光アップコンバージョン
  • 1. はじめに
  • 2. 用いた材料系の特徴とサンプル作製
  • 3. アップコンバージョン発光の効率の算出
  • 4. 有機半導体界面でのアップコンバージョン発光
  • 5. アップコンバージョン発光のメカニズム
  • 6. 有機半導体界面近傍での三重項励起状態の拡散挙動
  • 7. おわりに
第6節 化合物半導体ナノワイヤ異種集積技術
  • 1. はじめに
  • 2. 半導体異種集積技術の重要性
    • 2.1 次世代フォトニクス分野
    • 2.2 次世代エレクトロニクス分野
  • 3. Si基板上のIII-V族化合物半導体ヘテロエピタキシャル成長技術
    • 3.1 バッファ層成長技術
    • 3.2 マイクロチャネルエピタキシー
    • 3.3 原子層ステップ基板
  • 4. Si基板上のIII-V族化合物半導体ナノ構造の異種集積技術
    • 4.1 選択成長法による化合物半導体ナノ構造成長
    • 4.2 Aspect-Ratio Trapping (ART) 法
    • 4.3 Template-Assisted Selective-area Epitaxy (TASE) 法
  • 5. Si基板上のIII-Vナノワイヤ異種集積技術
    • 5.1 選択成長法による化合物半導体ナノワイヤ集積
    • 5.2 選択成長法によるSi上の化合物半導体ナノワイヤ異種集積技術
第7節 ハロゲン架橋金属錯体の一次元ヘテロ接合
  • 1. はじめに
  • 2. ハロゲン架橋金属錯体 (MX錯体) の概要
  • 3. MX錯体ヘテロ結晶の作製
  • 4. 一次元ヘテロ接合の原子分解能観察
  • 5. まとめと展望
第8節 異種材料接合による弾性波デバイスの高性能化
  • 1. はじめに
  • 2. 弾性波デバイスの動作原理と要求される特性
    • 2.1 弾性表面波デバイス
    • 2.2 バルク弾性波デバイス
    • 2.3 弾性波フィルタ
    • 2.4 弾性波デバイスに要求される特性と高性能化へのアプローチ
  • 3. 異種材料接合技術の弾性波デバイスへの適用例
    • 3.1 SAWデバイス
    • 3.2 板波デバイス
    • 3.3 BAWデバイス
  • 4. 水晶支持基板との異種材料接合によるSAWデバイスの高性能化
    • 4.1 LSAWの伝搬・共振特性
      • 4.1.1 解析解
      • 4.1.2 有限要素法による解析
      • 4.1.3 実験
    • 4.2 LLSAWの伝搬・共振特性
      • 4.2.1 解析解
      • 4.2.2 有限要素法による解析
      • 4.2.3 実験
  • 5. おわりに
第9節 半導体異種材料接合技術:CFB (クリスタル・フィルム・ボンディング)
  • 1. はじめに
  • 2. 半導体デバイスの付加価値を向上するCFBソリューションの特長
    • 2.1 プリンター事業で培われたCFB技術
    • 2.2 CFBソリューションのビジネスモデル
    • 2.3 CFBソリューションのバリエーション
  • 3. 応用事例1:フルカラーマイクロLEDディスプレイ
    • 3.1 用途市場のニーズと課題
    • 3.2 フルカラーマイクロLEDディスプレイの実証
  • 4. 応用事例2:MEMS超音波センサー
    • 4.1 市場ニーズと課題 (超音波センサー)
    • 4.2 共創パートナーの特長 (I-PEX Piezo Solutions株式会社のKRYSTAL ® Wafer)
    • 4.3 共創成果 (超音波センサーの性能向上の実証)
  • 5. 応用事例3:縦型GaNパワーデバイスの社会実装に向けた新技術
    • 5.1 市場ニーズと課題 (次世代パワーデバイス)
    • 5.2 共創パートナーの特長 (信越化学工業株式会社のGaN on QST基板)
    • 5.3 共創成果 (縦型GaNパワーデバイスに向けた新技術)
  • 6. あとがき

第3章 強磁性体・強磁性半導体の界面現象と制御技術

第1節 強磁性金属/酸化物の界面現象と制御
  • 1. はじめに
  • 2. 強磁性トンネル接合の界面物性
    • 2.1 界面の原子レベルの乱れとTMR
    • 2.2 界面のスピンの揺らぎの影響
    • 2.3 コヒーレントトンネル効果における原子ステップの効果
  • 3. 強磁性金属/酸化物界面の評価・解析
  • 4. 課題と展望
第2節 非磁性/強磁性半導体の二層ヘテロ接合の電子伝導現象とその制御
  • 1. はじめに
  • 2. 強磁性半導体:磁性不純物を添加する半導体の研究
    • 2.1 強磁性半導体研究の概要
    • 2.2 FeドープIII-V族狭ギャップ強磁性半導体の開発
  • 3. 近接効果を利用した強磁性半導体の実現
    • 3.1 強磁性半導体/非磁性半導体界面における新しい近接磁気抵抗効果
    • 3.2 強磁性半導体/非磁性半導体界面における磁気近接効果の物理機構
    • 3.3 磁気近接効果による非磁性半導体InAsのスピン分裂した電子状態の観測
  • 4. おわりに
第3節 スピントロニクス材料と半導体の超高品質接合
  • 1. はじめに
  • 2. 半導体スピントロニクスデバイス
  • 3. 強磁性ホイスラー合金と半導体ゲルマニウムの超高品質界面の作製
  • 4. ゲルマニウムスピントロニクスデバイスの室温動作
  • 5. まとめ
第4節 界面マルチフェロイク材料
  • 1. はじめに
  • 2. 電気-磁気結合とその物理起源
    • 2.1 電気-磁気結合定数
    • 2.2 電気-磁気結合の起源
      • 2.2.1 電荷蓄積効果
      • 2.2.2 磁気弾性効果
      • 2.2.3 交換結合効果
      • 2.2.4 イオン伝導効果
  • 3. 電気-磁気結合の特徴
    • 3.1 応答速度
    • 3.2 消費電力
  • 4. 界面マルチフェロイク材料の例
    • 4.1 電荷蓄積効果
    • 4.2 磁気弾性効果
    • 4.3 交換結合効果
    • 4.4 イオン伝導効果
  • 5. 将来展望
第5節 トポロジカル材料の表面・界面の物理
  • 1. はじめに
  • 2. トポロジカル絶縁体
    • 2.1 トポロジカル絶縁体とは
    • 2.2 2次元トポロジカル絶縁体とヘリカルエッジ状態
    • 2.3 3次元トポロジカル絶縁体とヘリカル表面状態
    • 2.4. ヘリカルエッジ状態・表面状態の性質とクラマース縮退
    • 2.5 磁性によるトポロジカル表面状態への影響
  • 3. トポロジカル結晶絶縁体
  • 4. まとめ

第4章 低温・常温・大気中直接接合技術

第1節 低温・常温接合技術の技術動向と高熱伝導率材料の異種材料集積
  • 1. はじめに
  • 2. さまざまな接合技術
  • 3. 表面活性化接合技術
    • 3.1 半導体の直接接合
    • 3.2 金属薄膜の直接接合
  • 4. 高熱伝導率材料の集積化による高放熱構造
  • 5. まとめ
第2節 高耐熱性ダイヤモンド/異種材料接合の素子応用—ダイヤモンド上低熱抵抗GaNトランジスタ
  • 1. はじめに
  • 2. 高耐熱性ダイヤモンド/異種材料接合
    • 2.1 Si/ダイヤモンド接合
    • 2.2 GaN薄層/ダイヤモンド接合
  • 3. GaN-on-diamond HEMT
    • 3.1 窒化物半導体/ダイヤモンド接合及びGaN-on-diamond HEMTの作製
    • 3.2 GaN-on-diamond HEMTの素子特性-自己発熱の抑制
    • 3.3 ダイヤモンド上GaN HEMTの素子特性-電気特性
  • 4. まとめ・将来展望
第3節 酸化ガリウム/ダイヤモンドおよび酸化ガリウム/炭素ケイ素の接合技術
  • 1. 概要
  • 2. 序論
  • 3. Ga2O3/ダイヤモンドの接合
  • 4. Ga2O3/SiC基板の直接接合
  • 5. まとめと今後の展望
第4節 常温接合によるレーザーの作製とその応用
  • 1. はじめに
  • 2. 常温接合プロセス
  • 3. 複合構造レーザーの作製
    • 3.1. 異種材料複合構造レーザー
    • 3.2. マイクロチップ複合構造レーザー
  • 4. 波長変換デバイスの作製
    • 4.1. ウォークオフ補償デバイス
    • 4.2. 擬似位相整合デバイス
  • 5. まとめと今後の展望

第5章 2次元原子層物質の積層・集積と界面現象および制御技術

第1節 2次元原子層物質の積層と物性制御
  • 1. はじめに
  • 2. 2層ヤヌスTMDの積層配向による電子物性制御
  • 3. 2層TMD系における電界効果キャリア蓄積
  • 4. まとめ
第2節 グラフェン/hBN構造の作製と物性制御
  • 1. はじめに
  • 2. 積層構造作製技術
  • 3. 素子作製プロセス
  • 4. グラフェン/hBNモアレ超格子の量子輸送
  • 5. まとめ
第3節 2次元半導体応用のための界面・表面制御
  • 1. 2次元半導体の集積回路実装における期待と課題
  • 2. 表面電荷移送ドーピングによる2次元半導体のキャリア制御
  • 3. ノンドープWSe2 FETの基本特性
  • 4. 分子吸着によるWSe2の電子ドーピング
  • 5. 表面酸化によるWSe2のホールドーピング
  • 6. まとめ
第4節 酸化物ナノシートの階層的集積による機能性ナノ構造材料の創製
  • 1. はじめに
  • 2. ソフト化学プロセスによる酸化物ナノシートの合成
  • 3. 酸化物ナノシートの階層的集積と機能
    • 3.1 静電的自己組織化
    • 3.2 ラングミュア・ブロジェット法
    • 3.3 スピンコート法
  • 4. おわりに

第6章 全固体電池の界面現象と制御技術

第1節 全固体リチウム電池における界面抵抗の解明と低減
  • 1. 全固体電池における界面抵抗の低減の重要性
  • 2. 清浄な界面を有する薄膜型電池を活用した界面の定量的な研究
  • 3. 固体電解質-正極間の界面抵抗の起源を定量的に理解する
  • 4. Li3PO4酸化物固体電解質-正極間における抵抗起源の定量的な研究
  • 5. 硫化物固体電解質-正極間の界面抵抗の起源解明に向けて
  • 6. Li3PS4固体電解質をLiCoO2正極上に堆積した場合の電池動作
  • 7. Li3PO4緩衝層の導入による電池動作の改善
  • 8. 界面抵抗の定量的な研究を通して今後の展望
第2節 リチウム固体電解質界面における電気二重層効果の制御
  • 1. はじめに
  • 2. 電界効果トランジスタを用いたホール測定に基づくリチウム固体電解質/ダイヤモンド界面の電気二重層効果の調査
  • 3. リチウム固体電解質/ダイヤモンド界面への中間層挿入による充放電応答速度の制御
  • 4. 終わりに

執筆者

  • 喜多 浩之 / 東京大学
  • 谷田部 然治 / 熊本大学
  • 佐藤 威友 / 北海道大学
  • 藤井 茉美 / 近畿大学
  • 水野 潤 / 成功大学
  • 松下 智裕 / 奈良先端科学技術大学院大学
  • 中塚 理 / 名古屋大学
  • 大澤 健男 / 物質・材料研究機構
  • 田辺 克明 / 京都大学
  • 後藤 和泰 / 新潟大学
  • 伊澤 誠一郎 / 東京工業大学
  • 冨岡 克広 / 北海道大学
  • 脇坂 聖憲 / 公立千歳科学技術大学
  • 高石 慎也 / 東北大学
  • 山下 正廣 / 東北大学
  • 垣尾 省司 / 山梨大学
  • 谷川 兼一 / 沖電気工業 株式会社
  • 三谷 誠司 / 物質・材料研究機構
  • レ デゥックアイン / 東京大学
  • 浜屋 宏平 / 大阪大学
  • 谷山 智康 / 名古屋大学
  • 村上 修一 / 東京工業大学
  • 日暮 栄治 / 東北大学
  • 重川 直輝 / 大阪公立大学
  • 梁 剣波 / 大阪公立大学
  • 松前 貴司 / 産業技術総合研究所
  • 梅沢 仁 / 産業技術総合研究所
  • 倉島 優一 / 産業技術総合研究所
  • 高木 秀樹 / 産業技術総合研究所
  • 庄司 一郎 / 中央大学
  • 高 燕林 / 筑波大学
  • 丸山 実那 / 筑波大学
  • 岡田 晋 / 筑波大学
  • 岩崎 拓哉 / 物質・材料研究機構
  • 山本 真人 / 関西大学
  • 坂井 伸行 / 物質・材料研究機構
  • 佐々木 高義 / 物質・材料研究機構
  • 西尾 和記 / 東京工業大学
  • 一杉 太郎 / 東京大学,東京工業大学
  • 土屋 敬志 / 物質・材料研究機構
  • 高柳 真 / 東京理科大学 (2024年 現在 三菱ケミカル 株式会社)
  • 樋口 透 / 東京理科大学
  • 寺部 一弥 / 物質・材料研究機構

出版社

お支払い方法、返品の可否は、必ず注文前にご確認をお願いいたします。

お問い合わせ

本出版物に関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
(出版社への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

体裁・ページ数

A4判 並製本 241ページ

ISBNコード

978-4-911146-04-0

発行年月

2024年6月

販売元

tech-seminar.jp

価格

65,000円 (税別) / 71,500円 (税込)

案内割引

S&T出版からの案内をご希望の方は、割引特典を受けられます。

  • Eメール案内を希望する方
    • 61,750円(税別) / 67,925円(10%税込)
  • Eメール案内を希望しない方
    • 65,000円(税別) / 71,500円(10%税込)

これから開催される関連セミナー

開始日時 会場 開催方法
2024/10/8 バッテリーマネジメント用リチウムイオン電池のインピーダンス測定の考え方 オンライン
2024/10/8 先端半導体パッケージの熱管理と放熱技術、熱応力制御 オンライン
2024/10/8 パワー半導体の基礎からSiCパワーデバイスの技術動向、応用技術 オンライン
2024/10/9 半導体デバイス・プロセス開発の実際 (2日間) オンライン
2024/10/9 半導体デバイス・プロセス開発の実際 (前編) オンライン
2024/10/9 半導体デバイス・プロセス開発の実際 (後編) オンライン
2024/10/9 等方性ドライエッチングメカニズムと最先端技術 オンライン
2024/10/9 半導体封止材の設計・開発とその技術および市場動向 オンライン
2024/10/10 半導体製造における洗浄技術・装置の最新動向と今後の展望 オンライン
2024/10/10 EVとEV用電池のサプライとリサイクルに関する諸規制とSDGs オンライン
2024/10/11 SiCパワーデバイスにおける結晶欠陥の基礎と評価技術 オンライン
2024/10/15 半導体産業動向 2024 オンライン
2024/10/18 半導体製造における洗浄技術・装置の最新動向と今後の展望 オンライン
2024/10/22 磁性材料・部品の磁気測定評価ノウハウ オンライン
2024/10/23 最新CMP技術 徹底解説 オンライン
2024/10/23 半導体産業動向 2024 オンライン
2024/10/24 半導体ウェハの結晶欠陥の制御と欠陥検出、評価技術 オンライン
2024/10/25 インピーダンス測定・解析 オンライン
2024/10/25 半導体市場の動向と日本のあるべき姿 オンライン
2024/10/25 最新半導体技術と商品力強化への応用 オンライン

関連する出版物

発行年月
2024/9/13 世界のAIデータセンターを支える材料・デバイス 最新業界レポート
2024/8/30 次世代パワーデバイスに向けた高耐熱・高放熱材料の開発と熱対策
2024/4/30 次世代半導体用の難加工結晶材料のための超精密加工技術
2024/2/26 EUV (極端紫外線) 露光装置 技術開発実態分析調査報告書 (CD-ROM版)
2024/2/26 EUV (極端紫外線) 露光装置 技術開発実態分析調査報告書
2023/11/30 EV用電池の安全性向上、高容量化と劣化抑制技術
2023/11/29 リチウムイオン電池の拡大、材料とプロセスの変遷 2023 [書籍 + PDF版]
2023/11/29 リチウムイオン電池の拡大、材料とプロセスの変遷 2023
2023/9/29 先端半導体製造プロセスの最新動向と微細化技術
2023/6/9 2023年版 リチウムイオン電池市場の実態と将来展望
2023/4/28 次世代半導体パッケージの最新動向とその材料、プロセスの開発
2023/4/6 電池の回収・リユース・リサイクルの動向およびそのための評価・診断・認証
2023/3/10 2023年版 二次電池市場・技術の実態と将来展望
2022/11/29 半導体製造プロセスを支える洗浄・クリーン化・汚染制御技術
2022/10/31 半導体製造におけるウェット/ドライエッチング技術
2022/9/20 金属の接合と異種金属接合への応用
2022/9/16 2022年版 蓄電池・蓄電部品市場の実態と将来展望
2022/8/19 2022年版 リチウムイオン電池市場の実態と将来展望
2022/6/30 二次電池の材料に関する最新技術開発
2022/6/17 2022年版 電子部品市場・技術の実態と将来展望