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所属 |
工学教育研究部 工学科応用物理工学プログラム担当 |
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職名 |
教授 |
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外部リンク |
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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】
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ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 電気電子材料工学
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ナノテク・材料 / ナノ構造物理
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ナノテク・材料 / 薄膜、表面界面物性
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ナノテク・材料 / 応用物性
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Reduction of white spot defects in CMOS image sensors using CH2P-molecular-ion-impacted epitaxial silicon wafers 査読あり
T. Kadono, R. Hirose, A. Masuda, A, Suzuki, K. Kobayashi, R. Okuyama, Y. Koga, A. Fukuyama, and K. Kurita
Proceedings of the 6th IEEE Electron Device Technology and Manufacturing Conference 8B-PR4-4-1 - 8B-PR4-4-2 2022年3月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Piezoelectric photothermal (PPT) measurements for the highly periodic Si nanopillar arrays embedded in Si0.7Ge0.3 (Si-NP/SiGe) were carried out to clarify the drastic decrease of the thermal conductivity κ. A distinctive dip was observed in the frequency-dependent PPT signal intensity. κ and absorption coefficient α were estimated by comparing experimental results to the calculation based on the one-dimensional multilayer thermal diffusion equation. In addition to the significant decrease of κ, it was also found that α of Si-NP/SiGe should increase for satisfying the fitting condition.
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Dissociation Kinetics of Hydrogen Trapped in High-Dose Hydrocarbon Molecular-Ion-Implanted Region during Rapid Thermal Annealing 査読あり
T. Kadono, R. Okuyama, R. Hirose, K. Kobayashi, A. O.-Masada, S. Shigematsu, Y. Koga, H. Okuda, A. Fukuyama, K. Kurita
Proceedings of the 9th Int. Sympo. on Surface Science 01PS-19-1 - 01PS-19-2 2021年11月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Piezoelectric photothermal (PPT) measurements for the highly periodic Si nanopillar arrays embedded in Si0.7Ge0.3 (Si-NP/SiGe) were carried out to clarify the drastic decrease of the thermal conductivity κ. A distinctive dip was observed in the frequency-dependent PPT signal intensity. κ and absorption coefficient α were estimated by comparing experimental results to the calculation based on the one-dimensional multilayer thermal diffusion equation. In addition to the significant decrease of κ, it was also found that α of Si-NP/SiGe should increase for satisfying the fitting condition.
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Non-contact and non-destructive investigation of thermal properties of Si-nanopillar/SiGe composite films by using a laser heterodyne photothermal displacement method
K. Morita, T. Harada Y. Arata, D. Ohori, S. Samukawa, T. Ikari and A. Fukuyama
Proceedings of the 21th Int. Sympo. on Advanced Fluid Information CRF-31-1 - CRF-31-2 2021年10月
担当区分：責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
Piezoelectric photothermal (PPT) measurements for the highly periodic Si nanopillar arrays embedded in Si0.7Ge0.3 (Si-NP/SiGe) were carried out to clarify the drastic decrease of the thermal conductivity κ. A distinctive dip was observed in the frequency-dependent PPT signal intensity. κ and absorption coefficient α were estimated by comparing experimental results to the calculation based on the one-dimensional multilayer thermal diffusion equation. In addition to the significant decrease of κ, it was also found that α of Si-NP/SiGe should increase for satisfying the fitting condition.
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Development of non-contact and non-destructive method for estimating the thermal properties by using the laser heterodyne photothermal displacement method
T. Harada, Y. Arata, K. Morita, T. Ikari, A. Fukuyama
Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 42 1J1 - 1J3 2021年10月
担当区分：責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）
We have carried out the PPT measurements of Si-NP sample and theoretical analysis for multilayer structure based on one-dimensional heat diffusion equation. Calculated results well reproduced the experimental f-dependence of the PPT signal intensities. We also investigated the effect of heat propagation between the LiNbO3 and rear-side air layer as well as at the interface of Si-NP/SiGe composite film and LiNbO3. In conclusion, since the thermal conductivity of LiNbO3 was small, an effect of heat propagation within the LiNbO3 and escaping to the rear-side air is found to be negligibly small.
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Theoretical study on the photothermal signal of the multilayer structure and application to the Si-nanopillar/SiGe composite films
Y. Arata, T. Harada, D. Ohori, S. Samukawa, T. Ikari, A. Fukuyama
Proceedings of Symposium on Ultrasonic Electronics 41 3J5-1 - 3J5-2 2020年11月
担当区分：責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（研究会，シンポジウム資料等）
We have carried out the PPT measurements of Si-NP sample and theoretical analysis for multilayer structure based on one-dimensional heat diffusion equation. Calculated results well reproduced the experimental f-dependence of the PPT signal intensities. We also investigated the effect of heat propagation between the LiNbO3 and rear-side air layer as well as at the interface of Si-NP/SiGe composite film and LiNbO3. In conclusion, since the thermal conductivity of LiNbO3 was small, an effect of heat propagation within the LiNbO3 and escaping to the rear-side air is found to be negligibly small.
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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微結晶シリコン太陽電池の光学的性質
碇哲雄、福山敦彦（ 担当： 共著）
シーエムシー 2009年7月
総ページ数：107-117 担当ページ：107-117 記述言語：日本語 著書種別：学術書
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LED革新のための最新技術と展望
福山敦彦（ 担当： 単著 , 範囲: 第2章第3節を分担執筆）
情報機構 2008年11月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
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Nonradiative Investigation of Impurity and Defect Levels in Si and GaAsby Piezoelectric Photo-acoustic Spectroscopy
T. Ikari and A. Fukuyama（ 担当： 共著 , 範囲: 第５章を分担執筆）
SPIE Press (Washington, USA) Total 353 page (分担) 145-174 page 2000年6月
記述言語：英語 著書種別：学術書
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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GaAs量子ドットにおけるPLピークエネルギー温度依存性の励起光強度による影響
中村泰樹、川畑公佑、迫田理久、間野高明、野田武司、碇 哲雄、福山敦彦
宮崎大学工学部紀要 50 69 - 74 2021年9月
担当区分：責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要） 出版者・発行元：宮崎大学工学部
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ナノピラー(NP)間隔を変化させたSi-NP/SiGe複合膜の熱および光学的特性評価
安良田裕基、原田知季、森田浩右、大堀大介、寒川誠二、碇 哲雄、福山敦彦
宮崎大学工学部紀要 50 59 - 63 2021年9月
担当区分：責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要） 出版者・発行元：宮崎大学工学部
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3C-SiC膜上に成長したSiCウィスカーの光学的評価と単一光子源への有用性
川畑公佑、中村泰樹、迫田理久、成田克、碇 哲雄、福山敦彦
宮崎大学工学部紀要 50 65 - 68 2021年9月
担当区分：責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要） 出版者・発行元：宮崎大学工学部
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光熱変換分光法による超格子太陽電池におけるキャリア緩和過程におよぼす歪緩和層挿入効果の実証
古川諒、渡部愛理、碇哲雄、福山敦彦、杉山正和
超音波TECHNO 33 ( 3 ) 79 - 85 2021年5月
担当区分：責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア） 出版者・発行元：日本工業出版
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液滴エピタキシー成長GaAs量子ドットの二峰性サイズ分布によるフォトルミネッセンスピークエネルギー温度依存性への影響
宮内雄大、中村泰樹、川畑公佑、間野高明、野田武司、碇哲雄、福山敦彦
宮崎大学工学部紀要 49 73 - 77 2020年7月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（大学・研究所紀要） 出版者・発行元：宮崎大学工学部
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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重金属汚染させた Si の光ヘテロダイン光熱変位法による非発光再結合中心マッピング
原田知季, 安良田裕基, 森田浩右, 碇 哲雄, 福山敦彦
令和4年春季 第69回応用物理学会学術講演会 (オンライン) 2022年3月24日 応用物理学会
開催年月日： 2022年3月22日 - 2022年3月26日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：オンライン
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InGaAs/GaAsP 超格子構造において障壁層の P 組成変化がもたらす歪み補償と間接遷移バンドのキャリア輸送特性への影響
古川諒, 碇哲雄 ,山本尚輝,杉山正和,福山敦彦
令和4年春季 第69回応用物理学会学術講演会 (オンライン) 2022年3月24日 応用物理学会
開催年月日： 2022年3月22日 - 2022年3月26日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：オンライン
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Reduction of white spot defects in CMOS image sensors using CH2P-molecular-ion-impacted epitaxial silicon wafers 国際会議
T. Kadono, R. Hirose, A. Masuda, A, Suzuki, K. Kobayashi, R. Okuyama, Y. Koga, A. Fukuyama, and K. Kurita
The 6th IEEE Electron Device Technology and Manufacturing Conference (オンライン) 2022年3月6日 EDTM2022 organization
開催年月日： 2022年3月6日 - 2022年3月9日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：オンライン
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バリア層のP組成比を変化させたInGaAs/GaAsP超格子太陽電池における光励起された電子と正孔の輸送特性
赤木愛実, 古川諒, 山本尚輝, 杉山正和, 碇哲雄, 福山敦彦
第12回半導体材料・デバイスフォーラム (オンライン) 2021年12月10日 熊本高専
開催年月日： 2021年12月10日
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
開催地：オンライン
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MOVPE法で作製したInAs/GaSb超格子のPL法およびPR法を用いた基礎吸収端の測定
中村泰樹, 川畑公佑, 迫田理久, 荒井昌和, 碇哲雄, 福山敦彦
第12回半導体材料・デバイスフォーラム (オンライン) 2021年12月10日 熊本高専
開催年月日： 2021年12月10日
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
開催地：オンライン
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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令和3年度(第12回)半導体材料・デバイスフォーラム ポスター発表奨励賞
2021年12月 熊本高専 半導体材料・デバイス研究部 電子線照射によりSi結晶中に形成された炭素起因欠陥準位の熱処理による回復過程
山根流星, 川畑公佑, 中村泰樹, 迫田理久, 碇哲雄, 福山敦彦, 佐々木駿, 佐俣秀一, 三次伯知
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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令和元年度(第11回)半導体材料・デバイスフォーラム 口頭発表最優秀賞
2019年12月 熊本高専 半導体材料・デバイス研究部 圧電素子光熱変換分光法による歪緩和層挿入超格子太陽電池のキャリア輸送特性評価
古川諒, 渡部愛理, 岩永凌平, 中村翼, 碇哲雄, 杉山正和, 福山敦彦
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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平成28年度(第8回)半導体材料・デバイスフォーラム ポスター発表奨励賞
2016年11月 熊本高専 半導体材料・デバイス研究部 フォトルミネッセンス法を用いた超格子構造中のキャリア輸送評価
魯 家男, 武田 秀明, 中村 翼, 松落 高輝, 鈴木 秀俊, 碇 哲雄, K. Toprasertpong, 杉山 正和, 中野 義昭, 福山 敦彦
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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平成27年度(第7回)半導体材料・デバイスフォーラム ポスター発表奨励賞
2015年11月 熊本高専 半導体材料・デバイス研究部 無触媒MBE‐VLS成長したGaAsナノワイヤのSiドーピングによる結晶構造変化
岩元 杏里，中野 真理菜，杉原 圭二，大堀 大介，境 健太郎，本田 善央, 山口 雅史, 天野 浩，碇 哲雄，福山 敦彦
受賞区分：国内学会・会議・シンポジウム等の賞 受賞国：日本国
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第1回 素材工学研究奨励賞
2004年2月 財団法人素材工学研究会
福山敦彦
受賞区分：出版社・新聞社・財団等の賞 受賞国：日本国
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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直接遷移型Ⅳ族半導体クラスレートの創成と光デバイス応用
研究課題/領域番号：21H01365 2021年04月 - 2025年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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光ヘテロダイン光熱変換法によるナノピラー複合材料の熱物性評価と熱電素子応用
研究課題/領域番号：21J22312 2021年04月 - 2024年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 特別研究員奨励費
担当区分：研究代表者
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電子の非発光再結合を用いたGaAs中窒素不純物準位の高感度マッピング
研究課題/領域番号：21K04130 2021年04月 - 2024年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(C)
担当区分：研究分担者
量子コンピューターへの応用を目的とした区別のつかない希薄な発光素子を研究対象とした顕微分光評価技術の開発を行う。 具体的には、対象となる試料のバンドギャップやバンドギャップ内に存在する中間準位と一致する波長の光を照射する選択励起条件下での顕微 測定の開発を行う。取り組みとして、顕微装置系に新たに励起光照射時に試料表面で発生する「起電力」および非発光再結合の際に生じる「熱波」をそれぞれ検出 可能にする。これらの信号を取得するために、それぞれ固有の検出器と試料ホルダーを設計・作製して実証実験を行い、得られた結果を共同研 究者と議論・測定系の再検討を実施して多様な材料に適用できる評価技術の立ち上げを行う。
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無欠陥ナノ周期構造によるフォノン場制御を用いた高移動度半導体素子
研究課題/領域番号：20H05649 2020年09月 - 2025年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(S)
担当区分：研究分担者
本研究提案では、無欠陥ナノ構造作製技術・フォノンバンドナノオーダー評価解析技術・ ナノオーダートランジスタ作製技術を融合することで、トランジスタチャネル領域でのフォ ノン場を制御するという究極のナノスケールサーマルマネージメントを実現して、高移動度 プレーナー型半導体素子の開発に挑戦する。つまり、独自技術であるバイオマスクと無損傷 中性粒子ビーム加工の組み合わせで形成される周期的で無欠陥なサブ10nm径の半導体ナノピ ラーをマトリックス材料で埋め込んだ複合構造を作製する。作製されたナノピラー複合構造 に対して新たに開発したナノメートルオーダー計測技術と理論的計算を適用し、材料やナノ ピラーサイズ、間隔がフォノン生成・輸送特性制御に有効であることを実験的・理論的解析 から初めて明らかにする。得られた知見をもとに本質的にフォノンによるキャリア移動度散 乱を極限まで抑えたナノピラー複合構造を設計し、同構造をトランジスタチャネルに採用す ることで革新的な高移動度半導体素子を実現する。また、学術的にはナノオーダーサイズの 熱物性評価が可能な新たな測定・解析技術の確立も併せて行い、汎用性の高いフォノン生 成・輸送並びにキャリア輸送を理論的に予測可能な物理モデルを構築する。
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可視光領域の直接ギャップを有するSiGe混晶クラスレートの物性解明
2017年04月 - 2021年03月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
研究の全体構想は、新材料「SixGe1-x 混晶クラスレート」の特長である「可視光領域のバンドギ ャップ」「直接遷移型」「環境に優しい IV 族材料」「高耐久性」を生かした高効率太陽電池の実現 である。先行研究において我々は、Si(および Ge)クラスレートの薄膜化に成功し、その太陽電池 動作の確認を世界に先駆けて行った。この成果を元に、本課題では、「SixGe1-x 混晶クラスレートの物性を解明し、高効率薄膜太陽電池への応用の指針を示す」ことを目的として研究を実施する。 具体的には、SixGe1-x 混晶混晶クラスレートの作製、薄膜化、物性解明(バンド構造、バンドギャ ップ、吸収係数、キャリア密度・寿命・移動度など)および太陽電池特性評価の実施である。
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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有機ポリシランの紫外線照射構造変化機構の解明とデバイス応用のための制御技術の開発
2010年04月 - 2011年03月
民間財団等 平成22年度池谷科学技術研究助成金
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
非発光再結合過程を高感度に検出可能な圧電素子光熱変換分光法をもちいて、有機ポリシランの紫外線照射構造変化機構の解明を行う。
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高効率太陽電池における熱放出によるキャリア損失過程の定量評価手法の開発
2009年05月 - 2011年03月
民間財団等 財団法人稲盛財団研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
非発光再結合過程を高感度に検出可能な圧電素子光熱変換分光法をもちいて、高効率太陽電池における熱エネルギー損失過程を検出し、その定量評価手法を確立する。
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電極形成を必要としない次世代太陽電池材料の特性評価技術の開発
2008年04月 - 2009年09月
民間財団等 平成19年度日本証券奨学財団研究調査助成金
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
非発光再結合過程を高感度に検出可能な圧電素子光熱変換分光法をもちいて、高効率太陽電池における熱エネルギー損失過程を検出し、その定量評価手法を確立する。
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非発光遷移検出による色素増感型太陽電池材料の物性評価
2007年09月 - 2008年08月
民間財団等 平成19年度財団法人実吉奨学会研究助成金
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
非発光再結合過程を高感度に検出可能な圧電素子光熱変換分光法をもちいて、高効率太陽電池における熱エネルギー損失過程を検出し、その定量評価手法を確立する。
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非輻射光学遷移検出による有機太陽電池材料の高感度特性評価技術の開
2007年04月 - 2008年02月
民間財団等 平成18年度財団法人岩谷直治記念財団科学技術研究助成
担当区分：研究代表者 資金種別：競争的資金
非発光再結合過程を高感度に検出可能な圧電素子光熱変換分光法をもちいて、高効率太陽電池における熱エネルギー損失過程を検出し、その定量評価手法を確立する。