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- 305-0044 茨城県つくば市並木1-1 [アクセス]
研究内容
- Keywords
機能材料・デバイス 応用物性・結晶工学 薄膜・表面界面物性 電子デバイス・電子機器 無機材料・物性
出版物2004年以降のNIMS所属における研究成果や出版物を表示しています。
論文
- Keyun Gu, Zilong Zhang, Guo Chen, Jian Huang, Yasuo Koide, Satoshi Koizumi, Wen Zhao, Meiyong Liao. Oxygen-termination effect on the surface energy dissipation in diamond MEMS. Carbon. 225 (2024) 119159 10.1016/j.carbon.2024.119159 Open Access
- KOIZUMI, Satoshi, TERAJI, Tokuyuki, KANDA, Hisao. Phosphorus doped CVD diamond. DIAMOND AND RELATED MATERIALS. (2000)
- KOIZUMI, Satoshi. Growth and characterization of n-type semiconducting diamond thin films. Physica Status Solidi. (1998)
書籍
- KOIZUMI, Satoshi, 梅沢 仁, Julien Pernot, 鈴木真理子. Power Electronics Device Applications of Diamond Semiconductors. Woodhead Publishing, Elsevier, 2018
- KOIZUMI, Satoshi. n-Type diamond growth and the semiconducting properties. , 2018
- 市川 公善, 寺地 徳之, 小泉 聡. CVD ダイヤモンド中の転位の評価. ラマン分光 スペクトルデータ解析事例集. 技術情報協会, 2022, 9.
会議録
- Guo Chen, Zilong Zhang, Keyun Gu, Liwen Sang, Satoshi Koizumi, Masaya Toda, Yasuo Koide, Zhaohui Huang, Meiyong Liao. High-order resonance of single-crystal diamond MEMS with high-quality factor at high temperatures. 2024 IEEE 19th International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS). (2024) 1-4 10.1109/nems60219.2024.10639909
- Zilong Zhang, Keyun Gu, Guo Chen, Yasuo Koide, Satoshi Koizumi, Meiyong Liao. Diamond NEMS Resonators for Real-Time Dual Sensing of Magnetic Fields and Temperatures up to 500°C. 2024 IEEE 19th International Conference on Nano/Micro Engineered and Molecular Systems (NEMS). (2024) 1-5 10.1109/nems60219.2024.10639932
- Z. Zhang, L. Sang, H. Wu, J. Huang, L. Wang, S. Koizumi, Y. Kodie, M. Liao. Galfenol-Ti-Diamond Multilayer MEMS Resonator for Magnetic Sensor Working up to 773 K. IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM). (2019) 10.1109/iedm19573.2019.8993533
口頭発表
- 陳 果, ZHAO, Wen, 顧 克云, KOIZUMI, Satoshi, KOIDE, Yasuo, LIAO, Meiyong. High Quality Factor Single-Crystal Diamond NEMS Cantilevers Fabricated by A Smart-Cut Method. The 18th International Conference on New Diamond and Nano Carbons (NDNC 2025). 2025 Open Access
- 顧 克云, ZHANG, Zilong, ZHAO, Wen, 陳 果, KOIDE, Yasuo, KOIZUMI, Satoshi, LIAO, Meiyong. Revealing the Surface Adsorbates of Diamond Using MEMS Resonators. The 18th International Conference on New Diamond and Nano Carbons (NDNC 2025). 2025 Open Access
- ZHAO, Wen, TERAJI, Tokuyuki, KOIZUMI, Satoshi, KOIDE, Yasuo, LIAO, Meiyong. Ultra-High-Resolution Thermometer Based on Diamond MEMS. The 18th International Conference on New Diamond and Nano Carbons (NDNC 2025). 2025 Open Access
その他の文献
- 小泉聡. 高品質n型ダイヤモンドの成長とpn接合特性. 応用電子物性分科会会誌. (2004) 67-72
- 市川 公善, 小泉 聡, 寺地 徳之. ダイヤモンドホモエピタキシャル成長における薄膜 / 基板界面での転位変換. New diamond. 39 [1] (2023) 34-36
- 小泉 聡, 寺地 徳之, 嶋岡 毅紘. NIMSにおけるSIPダイヤモンドパワーエレクトロニクス研究. NEW DIAMOND. (2020) 16-21
公開特許出願
- リンドープダイヤモンドの合成法 (1998)
- 半導体ダイヤモンドへの低抵抗オーミック電極及びその形成方法 (2001)
- 埋め込み金属層を金属電極として持つ単結晶ダイヤモンド電子デバイスとその形成方法 (2001)
所属学会
応用物理学会, ニューダイヤモンドフォーラム
受賞履歴
- 第27回先端技術大賞フジサンケイ ビジネスアイ賞（2013） ()
電子・光機能材料研究センター
半導体ダイヤモンド研究
薄膜，半導体，ダイヤモンド
概要
ダイヤモンドはワイドギャップ半導体材料として深紫外線オプトエレクトロニクス、パワーデバイス等への応用が期待されています。これまでNIMSのダイヤモンド研究グループは1980年代にダイヤモンド気相成長技術を、1990年代にn型半導体化技術を確立し、さらに21世紀に入りpn接合の形成に成功してきました。全て世界初の技術であり、日本が誇る世界的研究成果です。現在、これらの研究はNIMSにおける超ワイドギャップ半導体研究の重要な一コマとして発展的に継続されています。
新規性・独創性
ダイヤモンドの5.5eVという大きなバンドギャップ、その表面が持つ負性電子親和力という特異な性質が様々な特性を生み出す可能性を 持っています。ドーピング制御、成長制御の不完全さからこの性質を生かした応用が困難でした。シリコン並みの不純物制御、結晶完全性制 御技術の確立を目指し、「使える」ダイヤモンド材料化を目指します。
内容
半導体ダイヤモンドCVD研究の中でも特にn型ドーピングを中心として、使える半導体デバイス形成を目指し、各種デバイス固有の仕様に合わせた材料制御の技術開発を行っています。また、CVD技術を通して得られた知見をもとに、デバイスレベルでの結晶評価を並行して行います。Ga2O3等とのヘテロデバイスも重要な研究対象です。パワーエレクトロニクス、極限環境で利用されるセンサや半導体回路等への応用を考えています。
まとめ
● n型ドーピングの高度化により種々のダイヤモンドデバイス形成に成功
● 究極のパワーデバイス半導体材料としてのダイヤモンド気相成長技術を探求
● ピアレビュー論文：179報、権利化特許：7件
