• クリーンルーム・ユーティリティのレベルから、材料、装置、プロセス、デバイス、回路、実装、信号処理、計測・評価、信頼性に至るまでの研究に総合的に取り組みつつ、それらを基盤として、イメージセンサの極限性能の追及を行っています。
• 今までに、100 万個を超えるトランジスタ性能の高精度高速計測技術（2004 年）、明暗差5 ケタの単露光撮影を可能とした広ダイナミックレンジCMOS イメージセンサ（2008 年）、毎秒1000 万コマの撮影が行える高速CMOS イメージセンサ（2012 年）などの実用化に成功しています。

デバイスメーカの量産ラインと相互乗り入れ可能な清浄度を有する200mmウェーハのシリコンデバイス流動が行えます。また、現有するクリーンルーム施設設備を利用した要素プロセス検討、高度な各種分析評価が行えます。新規イメージセンサの開発に取り組むことができます。

• 川井型マルチアンビル装置およびキュービック装置を使用して、高温高圧力下で材料合成および焼結を行います。20GPa、2000K までは容易に行えます。25GPa、2300K まで可能です。

超硬材料、磁性材料、高温超伝導体などで高圧合成を必要とする物質です。

• 硫化スズ（SnS）は、安価で安全な元素からなる太陽電池材料です。SnS 太陽光パネルの原材料費は、例えばCIGS 太陽電池の1/14です。SnS は通常p 型伝導性を示すため、これまではp 型SnS とn 型CdS 等のヘテロ接合によって太陽電池が研究されてきましたが、変換効率は5% に留まっていました。独自に開発したプロセスにより、n 型SnS 薄膜を世界で初めて実現し、SnS 太陽電池の高効率化への道を拓きました。

環境にやさしい薄膜太陽電池への応用や、赤外波長領域で用いるフォトダイオードへの応用が期待できます。実用化に向けた観点の研究に興味ある企業様との協働を期待しています。

新硫化技術及び同技術で作製するn型SnS薄膜と太陽電池
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken_h/T20-154.html

• S nS（硫化スズ) を用いた薄膜太陽電池は以下特徴があります。
• ① Cd、Te のような有害元素を含みません。
• ②安価な元素（Sn およびS) のみで構成されます（原料コストはシリコン系の1 / 7 、C d T e の1 / 2 、C I G S の1/14)
• ③2-3μ m の厚さで光吸収が可能です（シリコン系~500μ m)
• ④ホモp-n 接合で変換効率25.3% が実現できると報告されています。
• 　しかしながら、高効率のホモp-n接合を有するSnS 太陽電池を実現するためには、技術的に作製出来なかったn 型のSnS 薄膜の実現が必要でした。本発明は、今まで作製出来なかったn 型SnS 薄膜を硫黄プラズマを用いた新規硫化技術を用いて世界で初めて実現しました。
• 　このn 型SnS 薄膜を用いることで、今後はホモ接合のSnS 太陽電池を実現することが期待されます。

以下のような社会実装への応用が想定されます。
・太陽電池、フォトディテクター
・ 新規硫化技術を用いた硫化物の作成

• 相変化材料を用いた不揮発性相変化メモリ（PCRAM）が注目されています。現在、Ge-Sb-Te 系材料がPCRAM に使われていますが、融点が高いためデータ書込み消費電力が高く、結晶化温度が低いため耐熱性に劣るという問題があります。私たちは、融点が低く、かつ耐熱性に優れるGe-Cu-Te 系等の新規相変化材料の開発を行っており（図1、2）、材料の相変化機構や消費電力、データ書換え速度等の性能を検証しています。

新規相変化材料は不揮発性メモリへの適用が想定されますが、この技術を活用したい、また興味がある企業や団体との共同研究を希望しています。

相変化に伴い大きく物性（電気抵抗や光学特性）が変化する材料を「相変化材料」と呼びます。その物性変化を利用して、次世代の不揮発性メモリや変位センシングが可能となります。本研究では、省エネルギーで動作する次世代型の相変化材料の創成を目指しています。

一般的な相変化材料は、アモルファス相と結晶相の相変化を利用します。しかし、アモルファス化のためには材料を融解する必要があり、必然的に動作エネルギーが大きくなってしまう欠点があります。本研究では、新しいカルコゲナイド系相変化材料を創出し、省エネルギー動作を可能とし、かつ、高い耐熱性や高速動作を可能とする次世代型の相変化材料の開発を行ってます。

• 　従来、アモルファス相と結晶相間の相変化を利用する相変化材料では、結晶相の方がアモルファス相よりも抵抗が低い特徴があります。電気的な不揮発性メモリでは、ジュール加熱により相変化材料の相変化が生じますが、結晶の抵抗が低いため、アモルファス化（融解する）するために大電流が必要であり、動作エネルギーが高くなってしまいます。私たちの開発する材料は、逆の抵抗変化を示す（結晶の方が抵抗が高い）ため、アモルファス化に大電流を必要としないことによって省エネルギー動作を可能とします。
• 　また、アモルファス化を伴わない材料を見出しています。この場合、変位型の相変化で大きな物性変化を生じることが可能なため、省エネルギー動作のみならず高速動作や高い耐熱性が実現できます。更には、非カルコゲナイド材料でも、結晶/ 結晶相変化により大きな物性変化がえられることを見出しています。
• 　加えて、ポリイミド基板上に成膜したこれら相変化材料は、大きな歪みゲージ率を示すため、超高感度なセンシング材料にも応用が可能です。

不揮発性メモリやセンシング材料に適用が可能と考えています。

多結晶ホイスラー合金薄膜
https://www.t-technoarch.co.jp/data/anken/T20-2968.pdf

従来技術では大きな異常ネルンスト効果や異常ホール効果等の特性を発現させるためにバルク単結晶や単結晶薄膜が不可欠と考えらえてきたが、本技術により単結晶化が不要となる。

• Co2MnGaやCo2MnAlに代表されるCo 基ホイスラー合金の多結晶層を、絶縁性のAlN 層で挟みこむことで、結晶配向の制御や結晶性の向上を促進することができ、高い特性を発現させることが可能となります。また、単結晶成長を必要としないため基板を選ばずに作製可能であり、フレキシブル基板の上でも高い特性が得られます。

パイプ内の排液や室内外温度による発電を可能とする熱電変換素子、フレキシブル基板上にホールセンサを初めとする高感度センサなどへの応用展開の可能性がある技術です。