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• 半導体デバイス
• 製造プロセス
• 選択成長

研究概要

集積回路の製造に向けた選択成長技術についての研究を行っています。
集積回路製造におけるリソグラフィー工程低減を行えるよう、原子層堆積法（Atomic Layer Deposition）を用いて面積選択成長（Area selective deposition）を行います。成膜阻止材を用いて、下地材料を制御して、ALD時に成膜できる場所と成膜できない場所を作り出し、面積選択成膜を実現します。

研究者からのコメント

半導体関連の研究開発に関しては、幅広い技術分野の産学連携は必須だと考えています。企業の皆様と議論を交えながら役に立つ研究を行っていきます。

研究実績

1. T. Mawaki, A. Teramoto, et al., J. Vac. Sci. Technol. A, 39, 013403, 2021.
2. T. Suwa, A. Teramoto, et al., ECS Trans. 97(3), p. 23, 2020.
3. K. Furukawa, A. Teramoto, et al., Jpn. J. Appl. Phys., 56, 105503, 2017.

参考URL

https://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.d1c20064a98438a2520e17560c007669.html

• シリコンカーバイド半導体
• 極限環境エレクトロニクス
• パワー半導体デバイス
• 耐放射線デバイス
• 500℃駆動集積回路

研究概要

シリコンカーバイド半導体を用いた極限環境エレクトロニクスの研究開発を行っています。福島第一原発での廃炉作業や、宇宙開発、ITER核融合炉などで必要とされる、耐放射線・高温駆動の集積回路やセンサーを、半導体プロセス・デバイス・回路のレベルで包括的に研究開発を進めています。EV電気自動車でのパワーモジュールは少しづつSiCに置き換わろうとしていますが、制御回路も今後SiC回路化すると思われます。

研究者からのコメント

従来のシリコンエレクトロニクスの適用範囲は、温度150℃程度、耐放射線性で0.2KGy程度ですが、これ以上の温度で駆動するデバイス、耐放射線性をもつデバイスは、人の活動範囲を大幅に拡げます。そんな研究開発を行っています。

研究実績

1. K. Muraoka, S. Ishikawa, H. Sezaki T. Maeda, S. Yasuno, T. Koganezawa, S.-I. Kuroki, Materials Science in Semiconductor Processing, 121, pp. 105343-1-105343-6(2021).
2. V. V. Cuong, S.-I. Kuroki, et. al, Jpn. J. Appl. Phys. 59, 126504-1 -126504-6 (2020).
3. V. V. Cuong, S. Ishikawa, T. Maeda, H. Sezaki, S. Yasuno, T. Koganezawa, T. Miyazaki, and S.-I. Kuroki, Thin Solid Films, 669(1), 306 – 314 (2019).
4. M. D Silva, T. Kawasaki, T. Miyazaki, T. Koganezawa, S. Yasuno, S.-I. Kuroki, Appl. Phys. Lett. 110, 252108-1 – 252108-5 (2017).
5. S. S. Suvanam, S-I. Kuroki, L. Lanni, R. Hadayati, T. Ohshima, T. Makino, A. Hallen, C.-M. Zetterling, IEEE Tran. Nucl. Sci., 64, 852-858 (2017).

参考URL

https://seeds.office.hiroshima-u.ac.jp/profile/ja.76ec61dcb6e3d155520e17560c007669.html

• 抗体マイクロアレイ

研究概要

基板材料表面の微細加工技術を用いて、多種類の細胞表面マーカーに対する抗体をディスプレイした抗体マイクロアレイを開発してきました。抗体マイクロアレイ上で細胞の接着試験を行うことによって、表面マーカー発現パターンの迅速分析が可能になりました。

研究者からのコメント

従来のフローサイトメトリー法と比較して、より簡便で迅速に表面マーカー分析を行うことが可能であるため、再生医療等に用いる細胞の品質管理に有用です。

研究実績

• 抗体マイクロアレイプロトタイプの作製
• 表面マーカー発現パターンの定量分析への応用
• 表面プラズモンイメージング法による迅速検出法の開発
• 間葉系幹細胞の品質管理法としての可能性の実証
• 定量的細胞サブセット分析への応用

参考URL

https://biomaterials-hu.wixsite.com/bmt-hu

• IoT
• B5G
• 6G
• 無線通信ネットワーク
• 遠隔医療

研究概要

IoT や 6G などの次世代無線通信ネットワークの研究を行っています。人工衛星を使った災害時にも有効な衛星通信ネットワークから、身の回りの超多数のセンサで健康管理を行うボディーエリアネットワーク（BAN）まで、幅広い無線通信システムを研究対象とし、国内外の大学や企業の研究者とともに研究開発を進めています。今後は遠隔治療など次世代型医療を実現するために必要不可欠となる無線 IoT プラットフォームの研究開発を進めていきます。

研究者からのコメント

研究や開発の萌芽期から，一緒に課題に取り組むことができるような企業との共同研究を行っていきたいと考えています。

研究実績

• 異種通信方式を融合した無線通信ネットワーク
• 災害時に有効な衛星通信ネットワーク
• 超多数端末環境下を想定した通信システムのための多元接続技術
• ミリ波帯大容量無線システムのためのRFモジュール／電波伝搬

• 微生物
• 機能食品
• 抗菌
• 抗ウイルス

研究概要

L8020乳酸菌を用いたプロバイオティクスの口腔への応用についてと固定化抗菌剤・抗ウイルス剤Etak（イータック）の開発と応用についての研究をしています。

研究者からのコメント

現在L8020乳酸菌に関しては22社、イータックに関しては19社からいろいろな製品ができています。よろしければ，是非ご検討ください。

研究実績

【Etak関連製品】

1. マスク防菌24（エーザイ）2012-
2. 拭いて防菌24（エーザイ）2013-
3. クレンゼ（クラボウ(株)）2009-（白衣，ユニフォームなど）
4. 寝具・ベッドカバー・シーツなど（Dinos）
5. ベビーカー・おむつ入れなど（ベネッセ）
6. ベビー用品（Mikihouse）2014-
7. 抗ウィルスコート・スーツ（洋服のAOKI）2015-
8. 抗ウイルス体操着（アシックス(株)）2010-
9. 抗ウイルスタオル（楠橋紋織(株)）2010-
10. 抗菌ゴルフグローブ（キャスコ）
11. Etak Oral Care 24義歯防菌スプレー（エーザイ）2016-
12. Etak Oral Care 24歯ブラシ防菌スプレー（エーザイ）2016-
13. Etak抗菌化スプレーα（エーザイ） 2017-
14. Neo Plus抗菌トイレマット（Plus（株））2017-
15. クレンゼキット　倉敷紡績(株)　2018-
16. イータック抗菌化ウエットシート エーザイ(株) 2019-
17. イータックマスク（株）トクヤマデンタル　2019-
18. ミストdeバリア（ジェクス）2020-
19. 子供用マスク（ミキハウス）2020-

【8020関連製品】

1. 8020ヨーグルト（四国乳業(株)）2010-
2. Cuchupe8020洗口剤（紀陽除虫菊）2013-
3. お口の乳酸菌習慣タブレット（ジェクス（株））2014-
4. ラクレッシュ（ジェクス（株））2014-
5. ラクレッシュ歯みがきジェル（ジェクス（株））2017-
6. UHAデンタクリア タブレット（UHA味覚糖（株））2017-
7. L8020チョコレート（ドウシシャ（株））2017-
8. わんサプリ（With Dog & Company（株））2017-
9. ラクレッシュプロ (株)ヨシダ（歯科専売品）2018-
10. ごん太の歯磨きガム (株)マルカン 2018-
11. デンタフローラ フジッコ(株) 2019-
12. 歯磨きロープガム アース・ペット(株) 2019-
13. プラクオリキッド アース・ペット(株) 2019-
14. にゃん太の歯磨きガム (株)マルカン 2019-
15. 教授のマウススプレー（ナチュレホールディング）2020-
16. ゼリープラスメディカル（ジェクス ）2020-
17. 歯みがきプチソフト　L8020（アースペット）2019〜
18. 歯磨きジャーキー　L8020（アースペット）2019〜
19. 歯磨きロープ　L8020 猫用（アースペット）2019〜
20. L8020ペット用ヨーグルト（ジャペル）2020〜
21. L8020乳酸菌キシリトールタブレット（ファーマシー薬局）2020〜

参考URL

http://www.campusmedico.jp/

(1)

• AI
• 人工知能
• 深層学習
• 機械学習
• リアルタイム画像処理
• 医用画像応用
• 画像診断支援システム
• 認識・学習
• 組み合わせ最適化

(2)

• (2)
• AI
• 人工知能
• 深層学習
• 機械学習
• リアルタイム画像処理
• ハードウェア・ソフトウェア協調設計
• 集積回路設計
• LSI設計
• FPGA実装

研究概要

(1) 機械学習を用いて、診察時にリアルタイムで患部の病変の状態を識別し、病変のがんの有無や腫瘍の進行度や、病変の病態をを分類して医師へ提示する画像診断支援（Computer-Aided Diagnosis: CAD）システムを実現します。

(2) 人工知能AIやDeep　Learning（深層学習）等を、ハードウェアとソフトウェアの協調設計により、再構成可能な集積回路（FPGA/LSI）上に実装して、医用画像診断支援AIシステム・AIチップの基盤技術を開発します。

研究者からのコメント

これまでに、実応用可能な医用画像診断支援システムを開発しております。また、スマート農業への応用も行いました。病院・企業・大学との連携で培った技術をもとに、様々な応用分野へにも挑戦したいと思います。是非、新しい技術を共創したいと考えていますので、共同研究をお待ちしております。

研究実績

1. バイオメディカルアプリケーションのためのハードウェア・ソフトウェア協調設計により画像処理IPコアの開発（産学連携）
2. リアルタイム消化管内視鏡診断支援LSIシステムに関する研究（医工連携:科研費基盤研究B他）
3. フィールド向け頑健計器と作物循環系流体回路モデルによる形質変化推定技術に関する研究（農工連携:CREST）
4. アレルギー性皮膚疾患のための画像診断支援システムに関する研究（医工連携:AMED）

参考URL

• https://researchmap.jp/tetsushi-koide
• https://www.researchgate.net/profile/Tetsushi-Koide
• https://scholar.google.com/citations?hl=ja&user=jBkW-ZIAAAAJ
• https://bit.ly/3Di6AcG
• https://www.jst.go.jp/kisoken/crest/project/1111090/15666253.html
• https://www.amed.go.jp/koubo/01/05/0105C_00012.html
• https://www.tmd.ac.jp/ibbc/achievement/
• https://japan.xilinx.com/news/press/2020/hiroshima-university-achieved-faster-medical-diagnosis-with-xilinx-alveo-accelerator-card.html
• https://bit.ly/31QmcGn
• https://japan.xilinx.com/about/xilinx-go/powered-by-xilinx.html
• https://www.xilinx.com/about/xilinx-go/powered-by-xilinx.html
• https://amzn.to/3ovIox7

• 有機ナノデバイス
• 単一電子デバイス
• ナノワイヤバイオセンサー

研究概要

分子や原子の自己組織化現象やLSI微細加工技術を駆使してナノメーターサイズのワイヤやドット構造を作製し、それらの物性及びそれらを用いたSi単一電子デバイス、量子効果デバイス、バイオセンサー、有機ナノデバイス等による新機能デバイスの研究を行っています。

研究者からのコメント

フラーレンや発光性分子を電子線レジストに混合して、ナノサイズの有機メモリや発光デバイスを作製する研究等も行っていますので、興味をお持ちの場合はご連絡ください。

研究実績

以下は発表論文の一部です。

• Anri Nakajima, Hiroki Sakurai, and Shuhei Abe, “Electroluminescence from Alq3-Containing Electron-Beam Resists for Light-Emitting Organic Nanometer-Scale Devices,” ACS Appl. Nano Mater., Vol. 3, pp. 11688-11694 (2020)
• Anri Nakajima, Tetsuo Tabei, Tatsuya Yasukawa, “Fullerene-Containing Electrically Conducting Electron Beam Resist for Ultrahigh Integration of Nanometer Lateral-Scale Organic Electronic Devices,” Scientific Reports Vol. 7, 4306 (9 pages), June (2017). DOI: 10.1038/s41598-017-04451-9
• Anri Nakajima, Atsushi Shoji, Kei Yonemori, and Nobuhide Seo, “Novel polymer composite having diamond particles and boron nitride platelets for thermal management of electric vehicle motors,” Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 55, No.2, 027101(8 pages), February (2016).
• Anri Nakajima, and Daiki Fujii, “Memory operation mechanism of fullerene-containing polymer memory,” Appl. Phys. Lett. Vol. 106, No. 10, Art. No. 103302 (5 pages), March (2015).
• Anri Nakajima, Takashi Kudo, and Sadaharu Furuse, “Biomolecule detection based on Si single-electron transistors for practical use,” Appl. Phys. Lett. Vol. 103, No. 4, Art. No. 043702 (4 pages), July (2013). DOI: 10.1063/1.4816267
• Tetsuya Kitade, Kensaku Ohkura, and Anri Nakajima, “Room-temperature operation of an exclusive-OR circuit using a highly doped Si single-electron transistor,” Appl. Phys. Lett. Vol. 86, No.12, Art. No. 123118 (3 pages) March (2005). DOI: 10.1063/1.1894594

• シリコンフォトニクス
• シリコン光変調器

研究概要

チップ上での高集積光配線を目標としたシリコンフォトニクスの研究、特にシリコン光変調器の研究を主に行っています。現在は極低電圧で駆動するマッハ-ツェンダ型シリコン光変調器の研究を行っています。

研究者からのコメント

シリコンフォトニクスは、従来のCMOS技術を用いて小型で安価に光回路を集積可能とする技術として注目されています。様々なシリコンデバイスの知識が必要となるため、企業との共同研究を期待します。

研究実績

1. “Fabrication of Spin-Coated Optical Waveguides for Optically Interconnected LSI and Influence of Fabrication Process on Underlying Metal-Oxide-Semiconductor capacitors,” T. Tabei, K. Maeda, S. Yokoyama and H. Sunami, Jpn. J. Appl. Phys. 45 No.4B, p.3498, 2006.
2. “Monolithic Integration of Si-Dot Light Emitting Diodes, Si Photodiodes, and Spin-Coated Optical Waveguides on Si LSI,”T. Tabei, K. Maeda, S. Yokoyama and H. Sunami, Ext. Abst. of the 2009 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials, I-2-5, p. 220. 2009.
3. “Potentiality of Metal–Oxide–Semiconductor Silicon Optical Modulator Based on Free Carrier Absorption,” T. Tabei, T. Hirata, K. Kajikawa and H. Sunami, Jpn. J. Appl. Phys. 48, 114501, 2009.
4. “Band-to-Band Tunneling Transistor for Application to Bio Sensor,” T. Tabei, K. Shibahara, and S. Yokoyama, Ext. Abs. of the 2011 International Conference on Solid State Devices and Materials, P-11-4, pp. 410-411, 2011.
5. “Proposal of a silicon optical modulator based on surface plasmon resonance, ” T. Tabei and S. Yokoyama, Proc. SPIE 8431, Silicon Photonics and Photonic Integrated Circuits III, 84311K, 2012.
6. “Optical modulation based on surface plasmon resonance using metal-insulator-semiconductor structure,” T. Tabei and S. Yokoyama, Ext. Abst. of the 2013 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials, K-3-4, p. 1008, 2013.
7. “Fullerene-Containing Electrically Conducting Electron Beam Resist for Ultrahigh Integration of Nanometer Lateral-Scale Organic Electronic Devices,” Anri Nakajima, Tetsuo Tabei, and Tatsuya Yasukawa Scientific Reports 7, 4306, 2017.
8. “Simplified and Disposal CMOS Chip Fabrication for Biomedical Application,” T. Tabei, T. Sato, T. Meguro, K. Okada, S. Yamada, Y. Amemiya, S. Yokoyama, A. Nakamura, H. Murakami, S. Nishimura, K. Miyao, S. Makihira, R. Shimizu, R. Mihara, and M. Furuse, Ext. Abst. of the 2018 Int. Conf. on Solid State Devices and Materials, J-2-03, pp.555-556, 2018.

• Si系半導体接合
• 炭化ケイ素
• 結晶界面
• プラズマ制御
• 半導体センサ

研究概要

Si系半導体の結晶成長制御・異種接合および結晶界面制御の研究、プラズマ加熱と炭化ケイ素半導体へ応用研究、薄膜半導体センサに関する研究を推進しています。半導体結晶の界面制御とその物理状態の解析法開発も進めています。

研究者からのコメント

Si系半導体デバイス・プロセス・プラズマをキーワードにウエハからデバイス測定まで一気通貫で研究を行っています。有機・無機・生体向けなど、材料を問わず新しいプロセス開発をデバイスレベルでの検証まで行うことが可能です。

研究実績

• 結晶成長とバンドアライメント制御、それを用いた量子デバイス作製に関する研究
• 大気圧熱プラズマ技術と超高温短時間熱処理技術の研究
• Si/SiCヘテロ接合による界面制御の研究

参考URL

http://semicon.hiroshima-u.ac.jp/

• バイオセンサー

研究概要

疾病検査や生体モニタリングなど多数項目のセンシングが、簡便かつ短時間で行えるような光バイオセンサーチップの実現を目指しています。センシング部の高集積化やチップの低価格化のために、シリコン基板上に微小光学素子を形成する事ができるシリコンフォト二クス技術を用いたバイオセンサーチップの研究を行っています。

研究者からのコメント

チップ単体を用いてのアレルゲン、ガンマーカー、ショ糖などの検出については実証できています。今後は製品化を見据え、チップ以外のセンシングに必要な部品も組込んだモジュールを作製する研究段階へと移行します。

研究実績

• 学術論文：Y. Amemiya, and S. Yokoyama, “Characteristics of stacked multi-slot ring resonator sensors,” Sensor Review 37, (2017) pp. 357-363.　他11編
• 国際学会：T. Taniguchi, Y. Amemiya, T. Ikeda, A. Kuroda, and S. Yokoyama, “Differential Si Ring-Resonator Biosensors Robust to Process Variations,” Proceedings of the 11th Int. Conf. on Group IV Photonics 2014, FB1S.　他13件