静岡大学電子工学研究所

平成 24 年度－平成 30 年度（2012 年 4 月－2018 年 9 月）
研究教育活動に対する自己評価報告書

平成 31 年（2019 年）3 月 31 日

目 次

頁

はじめに ……………………………………………………………………………………………1

１．組織と概要 ………………………………………………………………………………… 3
1. 1

設置目的…………………………………………………………………………………… 3

1. 2

理念………………………………………………………………………………………… 3

1. 3

目標………………………………………………………………………………………… 3

1. 4

研究の特徴………………………………………………………………………………… 3

1. 5

組織の特徴………………………………………………………………………………… 4

1. 6

教員の異動状況…………………………………………………………………………… 5

1. 7

研究支援体制……………………………………………………………………………… 6

1. 8

外部評価及び自己評価の実施状況……………………………………………………… 6

1. 9

財務………………………………………………………………………………………… 7

1.10 資源配分…………………………………………………………………………………… 8
1.11 施設・設備の活用と整備………………………………………………………………… 8
1.12 管理運営…………………………………………………………………………………… 8
1.13 出版・広報活動…………………………………………………………………………… 9

２．研究活動 …………………………………………………………………………………… 10
2. 1

主な研究成果……………………………………………………………………………… 10

2. 2

論文発表…………………………………………………………………………………… 25

2. 3

学会発表…………………………………………………………………………………… 27

2. 4

特許………………………………………………………………………………………… 28

2. 5

教員の受賞………………………………………………………………………………… 28

2. 6

科学研究費補助金………………………………………………………………………… 28

2. 7

外部資金…………………………………………………………………………………… 30

2. 8

博士研究員（ポスト・ドクター）の受入状況………………………………………… 31

2. 9

共同利用・共同研究拠点………………………………………………………………… 31

2.10 プロジェクト……………………………………………………………………………… 32i

３．教育活動 …………………………………………………………………………………… 35
3. 1

学部・大学院との連携…………………………………………………………………… 35

3. 2

学生の受入………………………………………………………………………………… 35

3. 3

博士号の取得……………………………………………………………………………… 36

3. 4

論文・学会・研究会発表………………………………………………………………… 36

3. 5

学生の受賞………………………………………………………………………………… 36

４．社会連携 …………………………………………………………………………………… 38
4. 1

産業界・地域への貢献…………………………………………………………………… 38

4. 2

社会教育への貢献………………………………………………………………………… 39

５．国際交流 …………………………………………………………………………………… 40
5. 1

国際会議の開催…………………………………………………………………………… 40

5. 2

国際共同研究の実施……………………………………………………………………… 41

5. 3

学術国際交流協定………………………………………………………………………… 41

5. 4

外国人客員教授等の受入………………………………………………………………… 42

5. 5

海外渡航の状況…………………………………………………………………………… 43

5. 6

国際教育プログラム……………………………………………………………………… 43

資料集 ……………………………………………………………………………………………… 45
資料１－１ 沿革………………………………………………………………………………… 45
資料１－２ 組織及び職員……………………………………………………………………… 50
資料１－３ 教員の転入転出に関わる異動状況……………………………………………… 53
資料１－４ 技術職員の研修・講習会等参加状況…………………………………………… 56
資料１－５ 外部評価の実施状況……………………………………………………………… 61
資料１－６ 報道等……………………………………………………………………………… 63
資料２－１ 受賞………………………………………………………………………………… 75
資料２－２ 科学研究費補助金の採択状況…………………………………………………… 110
資料２－３ 科学研究費補助金採択課題……………………………………………………… 111
資料２－４ 民間との共同研究………………………………………………………………… 136
資料２－５ 受託研究…………………………………………………………………………… 144
資料２－６ 寄附金……………………………………………………………………………… 153ii

資料２－７ 共同利用・共同研究拠点………………………………………………………… 157
資料２－８ プロジェクト……………………………………………………………………… 166
資料３－１ 学部・大学院教育の担当状況…………………………………………………… 175
資料３－２ 電子物質科学科の発足…………………………………………………………… 176
資料３－３ 光医工学研究科の発足…………………………………………………………… 177
資料３－４ 博士学位取得状況………………………………………………………………… 180
資料４－１ 研究成果が一般社会に還元(応用)されている事例…………………………… 190
資料５－１ 研究所教員が開催に関与した国際会議・シンポジウム等…………………… 191
資料５－２ 国際共同研究の実施状況………………………………………………………… 205
資料５－３ 外国人客員教授の受入状況……………………………………………………… 212
資料５－４ Honorable guest professor（HGP)及び客員教授の称号付与………………… 216
資料５－５ 海外渡航の状況…………………………………………………………………… 220

自己評価報告書資料集(教員の研究及び活動概要) ………………………………別冊・教員研究概要（2 ページ）・教員活動概要（10 ページ以内）iii

静岡大学電子工学研究所の研究教育活動に対する外部評価
はじめに
静岡大学電子工学研究所（以下「研究所」とします。）の発祥は，大正 13 年（1924 年），静岡大学工学部の前身である浜松高等工業学校において，高柳健次郎のテレビジョン研究が行われた電視研究室にさかのぼります。当時はテレビジョンを「電視」と言い，日本での開催が予定されていたオリンピックの「電視」放送に向けて，国と一丸となって開発が進められました。しかし，第二次世界大戦により，「電視」放送は実現されず，テレビジョンの研究もストップすることになります。しかし，戦後昭和 24 年（1949 年），この研究が礎となって，電視研究室は新制
静岡大学工学部附属の電子工学研究施設となり再スタートすることになりました。その後昭和 40
年（1965 年）新制大学で唯一の理工系附置研究所「電子工学研究所」となりました。
研究所は，当初 6 部門で発足し，その後部門増により 9 部門となり，さらに平成元年（1989 年）には 3 大部門 12 分野に拡充していきました。当時から研究所は研究の柱として「イメージングとセンシング」を標榜し，「画像科学の研究拠点」なることを目的としてきました。そのために，
常に研究成果の検討と研究体制の改革とを図る必要があり，今日までに 6 回に及ぶ外部委員による評価・提言をいただいてきました。
2004 年，法人化によって国立大学法人静岡大学 電子工学研究所として発足した研究所は，「感性豊かな光・画像コミュニケーションの実現」を 21 世紀の研究課題として位置づけ，これを実現するために，旧来の電子・光子の集団的取り扱いとは異なり，個々の電子・光子を取り扱う新しい「画像科学」，すなわち「ナノビジョンサイエンス」を提案しました。2004 年度には文部科学
省 21 世紀 COE プログラム「ナノビジョンサイエンスの拠点創成」が採択され最高ランクの事後評価を得ました。2007 年度には，最高ランクの事後評価を得た文部科学省知的クラスター創成事
業（第Ｉ期）に引き続き，知的クラスター創成事業（第 II 期）「浜松オプトロニクスクラスター」
が採択され，「オプトロニクス技術の高度化による安全・安心・快適で持続可能なイノベーショ
ン社会の構築」を基本理念として，事業を推進しました。これも，A ランク（6 地域中 2 位）の中間評価を得ています。2009 年度には，歴史的な偉業に対して与えられる米国電気電子技術者協会（IEEE）マイルストーンが「電子式テレビジョンの開発」に対して認定されました。さらに，文部科学省特別教育研究経費として 2005～2006 年度「画像エレクトロニクスの研究創成事業」，
2009～2013 年度「異分野技術の融合による革新的画像工学創成事業」が採択されています。
さらに 2008 年からは，当研究所の研究者と共同研究を行い，設備等を積極的に共同利用していただく，公募型の共同利用・共同研究プロジェクトを開始し，数多くの応募をいただき，多くの成果を上げています。この成果が認められ，2013 年文部科学省共同利用・共同研究拠点「イメー
ジングデバイス研究拠点」に認定されました。2016 年からは，異分野融合を加速するために東京
医科歯科大学生体材料工学研究所，東京工業大学未来産業技術研究所，広島大学ナノデバイス・
バイオ融合科学研究所とともにネットワーク型の「生体医歯工学共同研究拠点」を構成し文部科学省の認定を受けています。

1

加えて，2012～2016 年度に文部科学省「地域イノベーション戦略支援プログラム」の支援を受けた『「先端光・電子技術｣と｢ものづくり基盤技術｣の融合によるライフフォトニクスイノベーシ
ョン』事業に中核研究機関として参画しました。2013 年には，文部科学省「地域資源等を活用した産学連携による国際科学イノベーション拠点整備事業」の支援を受け，浜松医科大学，光産業創成大学院大学，浜松ホトニクス㈱と共同で静岡大学浜松キャンパス内に光創起イノベーション
研究拠点を設置し，「いつまでも若く，安心して，有意義な生活を送れる社会」を実現するために一つ屋根の下で光技術の共同研究を行う設備・体制を整備しました。本拠点は，2013～2021 年
度にかけて実施中の文部科学省「革新的イノベーション創出プログラム（COI STREAM）」における「精神的価値が成長する感性イノベーション拠点」のサテライト拠点となっています。続いて 2016 年には文部科学省「地域イノベーション・エコシステム形成プログラム」に採択され，2020 年までの 5 年間にわたって「光の尖端都市「浜松」が創成するメディカルフォトニクスの新技術」をテーマに，地元企業と連携して持続的・連鎖的な光技術の研究開発を行う予定となっています。
現在，研究所は，静岡大学が設定しました重点研究 3 分野の 1 つである「光応用・イメージングの研究」を進めることにより，「光・画像科学分野の世界研究拠点」となることを目的としております。
この実現のために，研究所の研究活動を再度評価し，今後の研究所の活動や運営に反映させることが重要です。外部評価委員の先生方には，ご多忙中にも拘わらず，突然の申し出を快くお引き受けいただきました。まことにありがとうございます。研究所の教職員を代表しましてお礼申し上げます。
評価項目が研究所の組織，研究活動，教育活動，社会・国際活動及び将来構想，と非常に広範
囲に亙り，ご苦労をお掛けするのは心苦しい限りですが，これも研究所の意気込みの表れとお察
しくださり，是非とも忌憚のないご意見・ご提言をお願い申し上げます。
平成 31 年 3 月 31 日
静岡大学電子工学研究所長

2

三

村 秀 典

１．組織と概要

１．組織と概要
1. 1 設置目的
電子工学に関する学理及びその応用の研究
1. 2 理念
静岡大学電子工学研究所（以下「研究所」という。）は，「創造」と「学術は先覚を尊ぶ」を信条とし，今後の高度情報化社会における人類の幸福を希求するために，光･電子工学領域の先端科
学技術の研究開発を通して科学技術の進展及び産業振興に貢献するとともに，その成果を高度専
門研究者･技術者の養成に資する。
1. 3 目標（研究）
感性豊かな光・画像技術の実現を 21 世紀の課題として位置づけ，国や地域の科学技術政策における重点項目に深く係る光・画像科学分野において，（１）ナノビジョン領域，極限デバイス領域，ナノマテリアル領域，生体計測領域に関する先導的研究の展開（２）技術移転・特許化による産業の振興への貢献（３）国際研究拠点の形成を研究目的とする。
（教育）
主体性，自律性を持つ独創性豊かな研究者・技術者を育成するために，光･電子工学の研究活動
を通じて創造科学技術大学院及び光医工学共同専攻（博士課程 3 年）
，大学院総合科学技術研究科
工学専攻・情報学専攻・理学専攻（修士課程 2 年）
，工学部・情報学部・理学部における教育を支える。
（社会・地域・国際化）共同研究や研究連携を通じて産業発展や新しい産業創出に寄与する。特に光･電子関連の地域産業の発展に貢献する。また，外国籍の客員研究員，訪問研究者及び大学院留学生を積極的に受け入れるとともに，国際的連携の基に諸外国との共同研究を推進する。
1. 4 研究の特徴
上記の研究目的を達成するため，研究所は，以下の特徴的な研究活動を行っている。
｛Ｉ｝イメージングデバイス
CMOS イメージセンサ，放射線イメージングデバイス，真空エレクトロニクスデバイス，
ナノスケールイメージング技術

3

１．組織と概要｛II｝極限デバイス
ナノスケール・原子スケールデバイス及びデバイス界面欠陥計測技術，サブ波長３次元構造にもとづく光学デバイス，ナノプラズモニクスデバイス，ナノデバイスを用いた高感度セン
シング｛III｝発光材料・光源
ディスプレイ・光源・バイオイメージング応用発光材料，GaP 差周波発生法によるテラヘ
ルツ光源，進行波管及びスミス・パーセル超放射テラヘルツ光源｛IV｝エネルギー変換材料・エネルギー変換デバイス
混晶半導体による熱電変換・太陽電池材料，ナノ構造を用いた新機能熱電デバイス，アルカ
リイオンエレクトレット技術にもとづく振動発電デバイス，熱電変換材料物性の局所評価技
術｛V｝強誘電体，強磁性体，固体電解質等の機能性材料
化学溶液法による機能性セラミックス薄膜，気相法による機能性セラミックス薄膜，顕微鏡観察技術を駆使した機能性材料の解析｛VI｝生体計測・生物物理学
空間分解近赤外分光法による血液動態計測，
イメージングによる生体膜の機能やダイナミク
スの解析｛Ⅶ｝基礎・基盤技術
高速三次元電磁界シミュレーション技術，微小重力環境下における混晶半導体バルク結晶成長，エバネッセント波増幅による表面プラズモン増幅器の基礎研究，半導体量子構造における正孔スピン重ね合わせ状態の解析（資料別冊 教員研究概要（2 ページ）
，教員活動概要（10 ページ以内））
1. 5 組織の特徴（１）組織の構成
研究所は，上記の研究目的の下，３領域の研究を相互に関連づけて効率良く推進するため，研究部門として「ナノビジョン研究部門」，「極限デバイス研究部門」，「ナノマテリアル研究部門」，「生体計測研究部門」を置いている。また，附属施設として，ナノデバイス作製・評価装置を集中管理し，広く国内外の研究者に開放することを目的に，「ナノデバイス作製・評価センター」を置いている。
（資料１－２ 組織及び職員）（２）教員の構成と配置
研究所は 34 名の教員（教授 17 名，准教授 11 名，講師 1 名，助教５名）で構成されている。
「ナノビジョン研究部門」には教授 5 名，准教授 3 名，助教 3 名，
「極限デバイス研究部門」には教授４名，准教授２名，講師１名，助教１名，「ナノマテリアル研究部門」には教授５名，准教授
３名，助教１名，「生体計測研究部門」には教授３名，准教授３名が所属している。また，附属施
設の「ナノデバイス作製・評価センター」には，兼務教員 2 名（うち 1 名はセンター長）を配置

4

１．組織と概要している。さらに，国際研究拠点を形成するため，外国人客員教授１ポストを用意し，年 3～4 名を招聘している。加えて，多数の名誉客員教授（HGP: honorable guest professor）を招聘し，国際共同研究を推進している。
（資料１－２ 組織及び職員）（資料５－４ Honorable guest professor（HGP）及び客員教授の称号付与）（３）人事改革への取り組み（a）任期制新しい知見・技術を導入し，他分野他組織との人的交流を積極的に促進する目的で，2002
年度新規採用の教員から，教授「５年任期，２回再任可」，准教授「５年任期，１回再任可」，
助教「５年任期，１回再任可」とする任期制を導入していたが，2013 年 4 月 1 日の改組において電子工学研究所の研究，教育，社会・地域・国際化の目標に合わせ構成する教員を見直し，約３分の１の教員を入れ替えたのを機会に，研究所としての任期制は廃止し，以降３年毎に構成する教員を見直して組織を活性化してゆくこととした。
（b）テニュアトラック制度
本制度は，若手研究者が自立的に研究に集中できる研究環境（資源の優先配分，研究支援体制の充実，十分な研究スペースの確保，研究以外の負担軽減等）を整備し，高い見地からの指導・支援の下，優れた研究成果を上げつつ研究能力の向上を図ることを目的に導入され，科学技術振興調整費若手研究者の自立的研究環境整備促進事業「若手グローバル研究リーダ
ー育成プログラム」の採択を受けて 2008 年度末に新規採用を行った。そのうち６名が 2013年 4 月 1 日に審査を経て昇格し（教授１名，准教授５名），研究所に所属し若手研究者として活躍している。
「優れた若手研究者の採用拡大支（c）文部科学省・国立大学改革強化推進補助金（特定支援型）
援」
優秀な若手の力で研究力を強化するため，シニア教員から若手へのポスト振替を促進することを目的として，2018 年度末に退職する教員のポストを先取りして，2016 年 2 月 1 日付
けで極限デバイス研究部門に講師 1 名を採用した。採用から 2018 年度までの人件費とスタートアップ支援経費が標記補助金により賄われた。
（d）年俸制研究活動の活性化や，多様な人材，優秀な人材の確保を目的として，業績・成果を給与に反映する年俸制を 2015 年 1 月から順次導入し，2018 年 4 月において研究所全教員の 26%にあたる９名が対象となっている。対象者は毎年度業務目標を設定し，それにもとづいて業績
実績評価が行われ年俸額が決定される。
1. 6 教員の異動状況
2013 年 4 月 1 日をもって，研究所の改組が全学的な組織改組と同時に行われた。学内の組織改組は，教員の所属組織と教育組織を分離して，教員の所属は新たに設置された「学術院」に置かれる６つの領域のいずれかとするものである。研究所は，これまで国内外に誇れる成果を上げて5

１．組織と概要
きた画像科学分野のイメージングやセンシングの研究をベースとして，ライフサイエンスやバイオ材料を含む学際的な領域にも研究分野を拡大することを目指し，「ナノビジョン研究部門」，「極限デバイス研究部門」，「ナノマテリアル研究部門」，「生体計測研究部門」４部門に再編成された。
これらの改組実施にあたり，学部との人材交流も図られ，約 3 分の 1 の構成員が入れ替わることとなった。改組以外の教員異動は，転入（副担当発令を含む）の教員，転出（定年退職を含む）の教員ともに各 7 名であり，年度平均の教員の流動数は 2 名程度である。
（資料１－３ 教員の転入転出に関わる異動状況）
1. 7 研究支援体制
2012 年 4 月から技術部が組織され，主として機器分析部門に所属する 9 名の技術職員が，「ナノデバイス作製・評価センター」の支援業務を含む，研究所の研究支援を担っている。具体的には，大型機器や特殊機器の保守･点検･操作，特殊技術作業など，研究支援に関わる全ての業務を担当している。大型装置や特殊装置には装置毎に教員と技術職員からなるチームを構成し，研究活動の円滑化に結び付けている。クリーンルームには高精度の電子描画装置を始め，ナノデバイ
ス作製のための各種装置を設置しており，研究所教員と技術職員が中心となって，管理保守に携わっている。また，硝子細工室には，ガラス細工を専門とする技術職員を配置しており，電子工学研究所のみならず，工学部，農学部，理学部や外部からの特殊なガラス細工の委託に対応している。
学内外の各種講習会等に参加することを奨励して技術職員の技術向上を図るとともに，各種資格の取得を通じて研究所の安全衛生管理体制の補強を進めている。さらに学内の技術報告会において，研究支援業務や技術開発などによって得られた成果，創意工夫を報告している。
事務系の組織としては，浜松キャンパス事務部の下，浜松総務課に６名を配置し，教員の研究
教育を支援している。また，所長をサポートし，共同利用・共同研究活動を推進・支援するために，特任教授 1 名と事務員 1 名を配置している。
（資料１－２ 組織及び職員）（資料１－４ 技術職員の研修・講習会等参加状況）
1. 8 外部評価及び自己評価の実施状況
1995 年に第 1 回外部評価を実施し（委員長：植之原道行氏（日本電気（株）特別顧問・元大学審議会委員），翌 1996 年に経過１年における評価委員会の提言の実行を点検した（第 2 回外部評価）
。1998 年及び 1999 年には，ミチャエル・ミラー氏（カナダ ビクトリア大学工学部長）他国
外研究者による第３回外部評価を，2002 年には，濱川圭弘氏（立命館大学総合情報センター長，前副総長・前副学長）を委員長とする国内学識者による第 4 回外部評価を行い，研究所に対する評価・提言をいただいた。また，2008 年度には平木昭夫氏（大阪大学大学院工学研究科附属フロンティア研究センター特任教授）を委員長として第５回外部評価を行い，2002 年度から 2006 年度における中期目標・中期計画に対する達成度の自己点検を行い，自己評価書を発行した。
前回，第 6 回外部評価においては，2008 年度から 2012 年度 5 月までを評価対象期間として，
安田幸夫委員長（名古屋大学名誉教授，東北大学），石田誠委員（豊橋技術科学大学副学長），中6

１．組織と概要
沢正隆委員（東北大学電気通信研究所長），原勉委員（浜松ホトニクス（株）中央研究所長）,

藤沢秀一委員（NHK 放送技術研究所長）により，研究活動，教育活動，社会連携，国際交流，将来計画について評価・提言をいただいた。
（資料１－５ 外部評価の実施状況）
1. 9 財務2012 年度から 2018 年度までの予算概況は，表１－１のとおりである。年度により外部資金（科学研究費補助金，共同研究費，受託研究費，寄附金）に変動はあるが，人件費を含めた運営費交付金も加えると，過去 6 年半における総経費の平均額は約 9 億 5 千 7 百万円である。内訳は，人件費が約 3 億 1 千 8 百万円，運営費等が約 1 億 6 千 7 百万円，科学研究費約 1 億 6 千 7 百万円，共同研究費約 8 千 8 百 80 万円，受託研究費約 2 億 4 千万円，寄附金約 1 千 5 百万円である。科
研費にかかる 2016 年度の増額の主因は，若手研究（A）が新規で 2 件採択されたことである。また，本自己評価期間中，基盤研究（S）に継続して採択されている。
さらに，大型プロジェクトとして，いずれも文部科学省の，・共同利用・共同研究拠点「イメージングデバイス研究拠点」
・共同利用・共同研究拠点「生体医歯工学共同研究拠点」（ネットワーク型拠点）・機能強化経費『「光の尖端都市 HAMAMATSU 創成」を支援する自由に操られた光と極限性
能イメージングデバイスによる革新的イメージングデバイス開発プロジェクト』
・機能強化経費「医歯工イノベーションシステム創成異分野融合共同研究強化事業」
・地域イノベーション戦略支援プログラム『「先端光・電子技術｣と｢ものづくり基盤技術｣の融合によるライフフォトニクスイノベーション』事業
・地域資源等を活用した産学連携による国際科学イノベーション拠点整備事業「光創起イノベーション研究拠点」
・革新的イノベーション創出プログラム（COI STREAM）「精神的価値が成長する感性イノベーション拠点」サテライト拠点（COI-S）

時空を超えて光を自由に操り豊かな持続的社会を実現する光創起イノベーション研究拠点
・地域イノベーション・エコシステム形成プログラム「光の尖端都市「浜松」が創成するメディカルフォトニクスの新技術」の各事業に採択され，事業に参画する教員へ予算を配分している。
（資料２－２ 科学研究費補助金採択状況）

7

１．組織と概要

表１－１

研究所の財務内容（単位；千円）

2012
年度

2013
年度

2014
年度

2015
年度

2016
年度

2017
年度

2018
年度*

人件費

233,103

269,554281,134

335,039

385,927

381,307

181,224 2,067,290

運営費等

176,816

169,378

205,625

147,426

125,987

123,101

138,236 1,086,569

科学研究費

128,570

175,890

162,370

180,250

187,880

135,570

128,081 1,098,611

共同研究費

191,782

40,00064,40075,911

70,771

82,70951,624

受託研究費

69,680165,834

173,592

215,257

285,110

199,319

212,466 1,321,356

寄附金

14,90014,995

11,045

9,925

6,012

13,044

13,632

計814,850

835,651898,206

963,909 1,061,687

935,050

725,263 6,234,615

科目

合

計

577,236
83,553

人 件 費：

当該年度の電研所属常勤教員にかかる人件費（給与等及び法定福利費の合計額）

運営費等：

運営費交付金で配分されるセグメント経費，機能強化経費等の額及び全学管理の間接経費等による研究支援経費の合計額

科 研 費：
共同研究：
受託研究

直接経費及び間接経費の合計額

直接経費，間接経費及び一般管理費の合計額

・いずれも千円未満を四捨五入しているため，合計の末尾が相違する場合がある。
*2018 年度は，運営費等以外は 9 月末で集計。

1. 10 資源配分
教員の研究基盤を確保するために，全教員に校費を配分しており，その配分比は教授：准教授：
講師：助教に対し，３：３：３：１である。学外から採用された教授に対しては，初年度研究立
ち上げ経費を配分している。
1. 11 施設・設備の活用と整備
2007 年度にナノデバイス作製・評価センターを設置し，所内の汎用性の高い作製，評価装置を集約することにより，学内外の共同利用に供している。走査透過型電子顕微鏡，走査型電子顕微鏡，分析走査型電子顕微鏡，収束イオンビーム加工装置，X 線回折装置等の装置は，学内外から利用者があり，ほぼ 100%の稼働状態にある。クリーンルームには，特別教育研究経費（創造科
学技術大学院）により電子描画のスペックとしては現状では最高レベル（最小描画ライン幅が７nm）の電子描画装置や反応性イオンエッチング装置，ECR スパッター装置など各種装置を設置
し，共同利用を図っている。2018 年度から開始した電子工学研究所改築に伴い，光創起棟クリーンルーム（309 ㎡）へ機器を移設し，クリーン度改善による，デバイス性能の向上を継続的に推進している。これらの装置は，研究所及び工学部合わせて 30 以上の研究室が利用している。
1. 12 管理運営
学校教育法及び国立大学法人法に基づき，教授会を設置し，定期的に月一回開催するとともに，所長のリーダーシップの下，研究所運営の円滑かつ迅速な対応のため，所長補佐室を設置し，事務部門とともに様々な課題に対応している。

8

１．組織と概要
1. 13 出版・広報活動（1）出版物研究所パンフレット及び研究ダイジェストを発行し，研究所の研究内容，組織，部門分野研究
課題などを紹介している。
（2）インターネットによる広報
本研究所のホームページ（http://www.rie.shizuoka.ac.jp/）は，静岡大学のホームページ（http://www.shizuoka.ac.jp/）にリンクしている。研究所の概要，各部門紹介，共同研究，大学院教育，施設・設備，お知らせなどを掲載している。部門紹介からは各研究室のホームページにリンクし，分野の研究活動など，研究室毎に特徴を持たせた内容で研究活動などを案内している。ホームページの内容は適時更新している。海外の研究者や学生，国内企業の研究者などがアクセスしている。また，ナノデバイス作製・評価センターに設置してある各種装置の利用法の紹介等を公開している。
（3）報道研究所で得られた成果や研究所が主催して行った国際会議・講演会，市民が参加するテクノフ
ェスタ in 浜松や地域の小中学生への理科教室の開催などについて，報道機関を通じて広報活動を行っている。
（資料１－６ 報道等）

9

２．研究活動

２．研究活動2. 1 主な研究成果
2012 年度からの研究所教員の主な研究成果は下記のとおりである。
｛Ｉ｝イメージングデバイス[A] CMOS イメージセンサ（川人祥二，香川景一郎，安富啓太）（1）超高精細イメージセンサ
川人教授の発明による巡回型カラム A/D 変換器を用いて，世界で初めてフルスペック（33M
画素, 120fps, >12b）の 8K イメージセンサの開発（NHK 放送技術研究所と共同）に成功し，世界最高の電力効率を達成した。その成果により Walter Kosonocky Award（国際賞）を受賞した。さらに 14 ビット化, 240fps の高速動作, 480fps の超高速動作にも初めて成功した。14ビットの 8K イメージセンサは，大学発ベンチャー企業，ブルックマンテクノロジ社により製品化され，8K 放送用カメラ，8K 内視鏡として実用化されている。
（2）高時間分解ピクセルイメージセンサ
イメージセンサの新機能をもたらす超高速電荷変調ピクセルとして，ラテラル電界制御型電荷変調素子（LEFM）を提案し，特にマルチタップ化を進め，4 タップ LEFM，8 タップ LEFM
ピクセルの開発に成功した。これを応用した距離画像センサ，蛍光寿命イメージセンサ，誘導
ラマン散乱イメージセンサ等を開発した。4 タップ方式では，前人未到の 0.9ns の時間窓を実現し，高分解能化により単一細胞に対する極微弱蛍光寿命イメージングが可能であることを実証した。
超高速応答の LEFM 時間分解ピクセルにより，半導体集積型光飛行時間（TOF）距離画像
センサとしては世界最高の 300m を達成し，3 タップ化による光利用率の改善等により，距離分解能を 100m 以下まで高められることを実証した。またマルチタップ LEFM ピクセルと短時間パルスによるレンジシフト計測法により高い太陽光耐性を有する TOF 距離計測法を考案し，試作センサの評価により距離分解能の改善効果を確認した。
（3）単一光子感度・広ダイナミックレンジイメージセンサ
リセットゲートレス超高感度電荷検出器の考案により，ピクセルのノイズを約 0.3 電子まで低減したイメージセンサの試作に成功し，これにより画像として，単一光子撮像に匹敵する極低ノイズの撮像が光電子増倍以外の原理により行えること初めて実証した。新しいブートスト
ラップリセット原理を導入することで，実用的な画素数（約 700×700 画素）とフレーム周波数（30fps）において 0.44 電子の極低ノイズを有する超高感度イメージセンサの開発に成功した。
（4）近赤外ロックイン撮像による心拍変動ストレス計測
近赤外ロックイン撮像原理に基づき，外乱光の影響を排除しながら，顔画像から HbO2 濃度の時間変化を捉えて心拍変動を抽出することでストレス計測（情動計測）を可能とするイメー

10２．研究活動
ジセンサの開発に成功した。
（5）マルチアパーチャ超高速カメラ
光飛行時間に基づく距離画像計測では，マルチパスと呼ばれる信号干渉が問題になる。マル
チパスを生じる要因は複数あるが，透明物体の表面・裏面反射により生じるスパースな現象を
圧縮センシングにより捉え，個々の反射成分を計算機上で分離する研究を行っている。開発したマルチアパーチャ時間圧縮型超高速カメラにより，5 ナノ秒の時間分解能で 15 種類の時間
符号化撮影を行い，32 枚の連続する光飛行時間画像を復元してマルチパス成分を分離することに成功した。
（6）フォトンカウンティング領域マルチアパーチャ低ノイズ高感度カメラ
高変換ゲイン浮遊拡散層と Folding/Cyclic ADC を用いた準フォトンカウンティングレベル
CMOS イメージセンサとレンズの組合せを複数用いたマルチアパーチャ光学系により，仮想的に超低ノイズ超高感度カメラを実現する方法を研究している。極低照度環境下においてセン
サノイズと同時にフォトンショットノイズを低減するために，RTS ノイズを含むセンサノイズとフォトンショットノイズを確率分布により定式化し，最尤推定法により両方のノイズを効果的に低減できることを示した。
（7）高近赤外感度 TOF 距離イメージセンサ
屋外での使用においては，従来よりも長波長帯で高感度特性を有する TOF 距離イメージセ
ンサの開発が重要となる。SOI の支持基板をディテクタとして用いた全空乏型電荷変調素子を開発し，内部量子効率 90%以上の達成，4 タップ電荷変調素子での 100klux 下での距離計測（～27m，距離分解能 12cm）に成功した。
（8）CMOS イメージセンサにおける低雑音グローバル電子シャッタ技術の開発
本研究者は埋め込みダイオード技術を用いて，画素内で 2 段に電荷転送を行うことで kTC
雑音を除去可能な 2 段電荷転送型グローバルシャッタ画素について世界に先駆けて開発してきた。新たに低雑音読み出し回路とバリアアシストによる同空乏電位電荷転送を備えた２段転送型グローバルシャッタ CMOS イメージセンサを開発し，0.61 電子以下の極めて優れた雑音性能と高ダイナミックレンジ（81dB）が得られることを世界で初めて実証した。
[B] 放射線イメージングデバイス（青木徹，伊藤哲）（1）電荷・フォトンカウンティング型の X 線／ガンマ線イメージャー
X 線（またはガンマ線）光子で発生した電荷量を光子毎に直接電荷演算してカウントする電荷・フォトンカウンティング型の X 線／ガンマ線イメージャーを開発した。回路規模の縮小，
データセットの縮小にも対応可能で，微小ガンマ線の検出から高フォトン入射の X 線まで画像検出を可能とした。また，フォトンをカウントするという原理を活かし，非常にノイズの少ない高コントラスト画像を得ることができ，これにより撮像に必要な線量を大幅に減少，すなわ
ち超低被ばくでの良好な画像の撮像を実証した。
（2）エネルギー弁別を用いた機能放射性イメージング
フォトンカウンティング X 線イメージャーは放射線光子のエネルギーを弁別して撮像することができるため，物質による X 線透過特性のエネルギー依存性を活用して，物質弁別をする

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２．研究活動
ことができる。特に X 線 CT においては重なりのある投影像から一次元減じて断層像として減弱係数マッピングが得られるが，さらにエネルギー情報を用いると実効原子番号と電子密度に分解でき，より物理的に正確な物質弁別が可能となった。
また，従来型の蓄積型 X 線イメージャーを用いた疑似エネルギー弁別の研究や，半導体検出器ならではの空乏層厚を変調してエネルギー弁別特性を持たせたエネルギー弁別デバイスを通じて，実用的に物質弁別を行う技術の開発検討も行い，実用的なレベルでの物質識別も実証した。
（3）レーザーパルスを用いた CdTe 放射線検出器のキャリア輸送特性の直接的評価
レーザーダイオードに時間変調をかけた擬似パルスを放射線の代替として用い，CdTe 検出器の応答と，パルス照射位置との関係を観測し，CdTe 放射線検出器内部でのキャリアの生成と移動の観測を行なった。CdTe 検出器内部でのキャリア生成位置をレーザーで制御し，CdTe
検出器に印加するバイアスを変化させることにより，キャリアの電極への移動時間と出力電圧の関係が明らかになった。また，時間とともにエネルギースペクトル形状が変化を起こすポー
ラリゼーションと呼ばれる現象が，深い不純物準位にキャリアが蓄積する事による内部電解の変化により引き起こされることを本測定方法により直接的に観測した。これらの測定により，放射線スペクトルのエネルギー分解能及びポーラリゼーション現象改善のための基礎的指針を得ることができ。
[C] 真空エレクトロニクスデバイス（三村秀典，根尾陽一郎，増澤智昭，文宗鉉）（1）静電レンズを一体形成した多段ゲート電界放出微小電子源の開発
エッチバック技術を用いて電子顕微鏡に応用できる静電レンズを一体形成した多段ゲート電界
放出微小電子源（マイクロカラム）を開発した。3 段ゲートでアインツェルレンズを形成している。
このマイクロカラムは，設計どおりの電子ビーム集束特性を示した。
（2）マトリクス駆動が可能かつ電子ビーム集束が可能な火山型ダブルゲートスピント電界放出
微小電子源の開発とイメージセンサへの応用
マトリクス駆動が可能でかつ電子ビーム集束が可能な火山型ダブルゲートスピント型電界
放出微小電子源をガラス基板上作成することに成功した。この電子源を用いて，静電集束で 50
×100 画素の撮像に成功した。
（3）耐放射線小型撮像素子の開発
原子炉のモニタリングや廃炉作業ロボットへの応用を目指して，高線量の放射線下でも動作するイメージセンサを開発し放射線耐性を評価した。光電変換膜として CdTe ダイオードを用
い，小型電界放射電子源（FEA）を組み合わせた撮像素子を試作した。CdTe ダイオード，FEAそれぞれにガンマ線を照射して評価した結果，各素子とも 1MGy 以上の放射線照射後にも動作特性の劣化が見られなかった。また，各素子を組み合わせた評価では，1MGy の積算照射後も撮像可能であることが示された。
（4）超高感度・広波長帯域イメージングデバイスの開発
真空ナノエレクトロニクス用転写モールド技術と三色希土類蛍光体技術を組み合わせることにより超高感度・広波長帯域イメージングデバイスが実現する。転写モールド技術により

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２．研究活動
種々の材料を用いてナノ構造の電界放射電子源（FEA）を開発した。金属モールドを電界めっき法により作製した後，転写金属モールド FEA を電界めっきとスパッタリング法により金属
モールド上に形成した。作製した低仕事関数 TiN-FEA のエミッション特性を酸素ラジカルをその場で照射しつつ評価したところ，ラジカル処理時間が長くなるにつれターンオン電界は15.4 から 18.8V/µm へわずかに増加したが，仕事関数自体は大きく変化しないことが分かった。
（5）高輝度電界放射陰極の開発
トリウム-タングステン電界放射陰極，炭化タングステン（WC）単結晶電界放射陰極を実現した。これらにより従来の W（310）よりも高輝度な電子源を実現した。また現在では液体金属電子源を簡便な方法で再現する事に成功した。これにより W（310）と比較し 100 倍の高電流を電界放射で実現した。
（6）ダイヤモンド表面からの電子放出現象の解明
n 型ダイヤモンドの表面修飾による電子親和力の変化と電子放出特性の変化を調べた。紫外線光電子分光法による表面バンド構造分析により，n 型ダイヤモンド表面に上向きのバンドベンディングが存在すること，電界印加によって電子がダイヤモンドの伝導帯から放出されることが明らかになった。
[D] ナノスケールイメージング技術（川田善正，岩田太，居波渉，臼杵深）（1）バイオ試料のための高分解能近接場光学顕微鏡の開発
電子線励起による生きた生物細胞を高分解能に観察可能な手法を開発し，実験による検証を行った。生きた生物細胞の動態を観察することに成功した。HeLa 細胞のアクチンフィラメン
ト及びミトコンドリアが観察できていることが分かった。数値解析結果のナノ光スポットサイ
ズは 83 nm で，実験結果と一致した。試料ダメージ低減のための電子線の透過の抑制手法も開発した。
（2）深紫外プラズモンによる蛍光の高感度励起
表面プラズモンを深紫外領域に展開し，生物試料を高効率及び高感度に励起する手法を提案した。表面プラズモンはこれまで近赤外から赤色光の領域で広く用いられてきたが，深紫外域で用いることができなかった。これは深紫外域ではプラズモン励起に利用できる金属がなかったためである。我々はアルミニウムが深紫外領域で適切な材料であることを発見し，数値シミュレーション及び基礎実験によりその有効性を確認した。また，実際に生物細胞の蛍光励起に応用し，高感度及び高効率で蛍光を励起可能であることを確認した。
（3）光伝導性基板を用いた光制御可能な電気泳動法の開発
光伝導性基板を用いて，光制御可能な電気泳動法を開発した。光伝導性基板は光照射によって，大きくその電気抵抗が変化するため，光照射パターンによって基板に印加した電圧勾配分布を制御することが可能である。光照射パターンによって，電気泳動法により移動する微小粒子を制御する手法を開発した。
（4）高空間分解能イオンイメージングシステムの開発
EIS（Electrolyte/Insulator/Semiconductor）構造においてイオン濃度に応じて変化する空乏層の幅を電子線照射により測定できることを示した。pH を変えると，電子線励起により発生

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２．研究活動した電流量が変化し，その変化量は，理論値とほぼ一致した。
（5）原子間力顕微鏡を用いたナノマニピュレータの開発
高速原子間力顕微鏡による動画を観察しながら測定できる新しいナノマニピュレータを開発し，カーボンナノチューブのマニピュレーションを行った。
（6）光マニピュレータ微細立体造形法の開発
光マニピュレータと電気泳動堆積法を組み合わせたナノ材料の局所的堆積による立体形状の開発において空間光変調器による新奇微細加工法を開発した。
（7）走査型イオン伝導顕微鏡の新奇計測法及び微細加工法の開発
液中で試料表面の帯電分布を測定する新規な測定手法を開発した。これらの技術を用いてラベルフリーでの新奇な生体組織観察法を開発した。また，ナノピペットを用いた液中環境での新規微細立体造形法を実現した。
（8）ナノピペットプローブ顕微鏡による大気圧プラズマジェット（APPJ）微細加工法の開発
サブミクロンの先端開口径から APPJ 照射可能な SPM 微細加工機を開発し，添加ガスによる加工効率向上を実現した。
（9）高速深度マップ取得技術の開発
ライトフィールド顕微鏡のリフォーカス機能により高速に得られたイメージスタックに対してFocus Variation を適用し，深度マップを得た。光学顕微鏡と Shape from Silhouette により得た形状モデルに対して深度マップを適用し，試料表面情報を含む三次元形状モデルの再構築を行った。
（10）試料走査型広視野白色干渉顕微法の提案
通常の光学顕微鏡では測定が困難な奥行きが深い構造の測定に対応すべく，標記顕微法を提案した。これは画像処理に基づいて参照ミラーを制御し，低コヒーレンス干渉信号を光学顕微
鏡の被写界深度内に固定した上で，測定対象を走査することで三次元形状を得る方法である。
実験による検証の結果，光学顕微鏡の被写界深度の数十倍の深さ測定範囲が得られた。この手法を微細深穴アレイの形状計測に応用した。
（11）構造化照明顕微法による非蛍光観察の実現
高分解能蛍光観察手法として知られる構造化照明顕微法を製造分野における検査技術として応用するために，低コヒーレンス干渉に基づいた構造化照明の生成・制御手法の開発と画像再構成アルゴリズムの開発を行った。
｛II｝極限デバイス[A] ナノスケール・原子スケールデバイス及びデバイス界面欠陥計測技術（小野行徳，ダニエル モ
ラル，堀匡寛）（1）MOS デバイスにおける電子流体効果の観測
T 字型 MOS 構造において，電子・電子散乱に起因する「電子流体効果」をナノスケールで初めて観測し，これを応用することにより，トランジスタの電流を付加的な電力供給なしに増幅するデバイス「電子アスピレーター」の動作に成功した。この結果は，本来なら電子の流れの中で熱として散逸するエネルギーを利用して新たな電流を生成できることを示したもので

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２．研究活動あり，新規低消費電力デバイス開発に道を開くものである。
（2）MOS トランジスタ内のインパクトイオン化で生じた単一正孔の検出
ナノスケール MOS トランジスタ内で起こるインパクトイオン化（伝導体電子・価電子帯電子散乱）に起因した正孔生成を単一正孔感度で検出する技術を確立した。この結果は，インパクトイオン化の逆過程であるバンド間オージェ散乱と組み合わせることにより，新たなエネル
ギー伝送デバイスの開発につながるものである。
（3）デバイス界面欠陥の高感度スピン検出
ゲートパルス電圧により誘起される再結合電流（チャージポンピング電流）に対する電子ス
ピン共鳴による変調の高感度計測技術を確立した。これにより，シリコントランジスタ界面に存在する欠陥を 1000 個オーダーの感度で検出することに成功した。
また，Silicon-on-insulator（SOI）構造のトランジスタにおけるチャージポンピング過程を実時間で観測する手法を確立した。
（4）ドーパント誘起の量子ドットを利用した単電子トランジスタの高温動作化
シリコンのナノトランジスタに対して選択的ドーピングを施すことにより，ドーパント原子
数個のクラスターからなる高いバリアを持った量子ドットを形成し，単一電子トランジスタの高温動作化に成功した。
（5）ナノメートル寸法エサキダイオードの特性解析
ナノメートル寸法のシリコン・エサキダイオードに特有な，リンドナー及びボロンアクセプ
ターのトンネル電流に対する寄与を明らかにした。
[B] サブ波長３次元構造にもとづく光学デバイス（ビガンタス ミゼイキス）（1）複雑な 3 次元構造にもとづく光学メタサーフェスの実現
アレイ状に周期配列した１回巻きらせんにより，動作領域外では透明になる光学メタサーフ
ェスを実現できる。さらに，複数のメタサーフェスを多層構造とすることで，透過型の周波数に依存する様々な光学特性が得られる。レーザー直接描画によるレジスト構造の形成と引き続く金属層堆積により，らせんを基本とする種々のメタサーフェスを作製し，赤外周波数において完全吸収体やねじれ偏光子としての動作を検証した。
（2）環境敏感な高分子構造の作製
フォトレジスト中に形成した細い高分子ラインの体積は，溶媒に対して敏感に変化することが見出された。この性質を利用すると，溶媒で駆動できる微小な機械的アクチュエータや環境中の物質に対するセンサに応用できる。
レーザー直接描画を用いてフォトレジストで 3 次元構造を作り，溶媒に対する感度を調べたところ，微小なアクチュエータやセンサとして動作することが確認できた。
[C] ナノプラズモニクスデバイス（小野篤史，佐藤弘明，根尾陽一郎，猪川洋，三村秀典）（1）プラズモニックカラーフィルタを実装した可視近赤外イメージセンサの開発
同心円状の凹凸周期構造と中心部ナノ開口を有する金属薄膜が可視域から近赤外域にかけて波長選択性を有することから，この金属薄膜をイメージセンサのカラーフィルタとして適用

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２．研究活動することを提案した。電子線リソグラフィにより本構造を作製し，透過ピーク波長が凹凸周期に応じてシフトすることを実証した。透過帯域は 100 nm 程度であり，可視域から近赤外域のマルチバンドカラーフィルタリングの実証に成功した。
（2）表面プラズモンアンテナによるシリコン光検出器の高感度化と高機能化
シリコン光吸収体をナノメートル寸法まで小さくすると，電荷あたりの電圧利得が高いこと
や高速動作が可能な長所があるが，一方では光に対する感度を犠牲にすることとなる。光感度の問題を解決するために，ライン・アンド・スペース型の金の回折格子を上部に配し，100 nmと薄いシリコン層の光感度を 8 倍向上させることに成功した。この光検出器は，波長選択性，偏光選択性，入射角依存性の機能を有することを示した。さらに，回折格子の材料依存性についても調査し，金，銀，アルミにおいては，同様の効果が得られることを実証した。
（3）MIM 構造を用いた共振器結合と高速ミラーの開発
ATR 法と Metal-Insulator-Metal（MIM）構造により，Wave guide（WG）モードと表面プ
ラズモン共鳴（SPR）の結合共振器を実現した。WG と SPR，及び入射光と WG とのカップ
リング強度，更に周波数を厳密に制御することにより，４種類の結合モードをエネルギー座標
のみならず k 空間で実現可能とした。この成果は高速ミラーの開発に有望である。
（4）紫外線励起表面プラズモンによる蛍光寿命計測
紫外線励起表面プラズモンのクレッチマン配置において，表面プラズモンによって増強した
各種蛍光体の蛍光寿命を位相変調方式にて計測した。紫外線を矩形波（周波数 30MHz）にて変調した。量子ドット及びアントラセンの蛍光寿命がそれぞれ紫外線励起表面プラズモンによって短くなることを実証した。
（5）多光子励起光還元法による金属ナノパターニング技術の開発
超短パルスレーザー照射時に起こる２光子吸収を金属光還元に応用し，数 100 nm スケールの金属ナノ構造作製技術を確立した。レーザー照射条件を適切に制御し，線幅 200 nm の銀細
線のパターニングに成功した。さらに，円偏光 1 点照射により直径数 100 nm の銀ナノリングが作製されることを発見した。
（6）結晶性銀ナノワイヤの表面プラズモン共鳴伝搬
銀ナノワイヤアレイによる超解像イメージングの実証を目的とし，1 本の銀ナノワイヤ表面
プラズモン共鳴伝搬特性を解析した。ポリオールプロセスにより直径 100 nm，ワイヤ長 10 µmの結晶性銀ナノワイヤを作製した。作製した銀ナノワイヤの一端に白色光を集光照射し，他端からの赤色散乱光の観測に成功した。赤色光のスペクトル解析により，ワイヤ方向に伝搬する
表面プラズモン振動に起因することを明らかにした。
[D] ナノデバイスを用いた高感度センシング（猪川洋，佐藤弘明，三村秀典）（1）SOI MOSFET による単一フォトン検出の検討
Si 中のホール寿命と出力雑音の観点から動作条件の最適化を行い，短寿命化と雑音低減のためにはホール検出が可能な範囲で基板電圧の絶対値が小さい条件が好ましいことを明らかにした。FinFET でも同様のフォトン検出が可能であることも見出した。
（2）表面プラズモン（SP）アンテナ付フォトダイオードによる集積化バイオセンサーの開発

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２．研究活動
SP アンテナに光を斜め入射すると分光感度特性のピークが分裂し，分裂の幅は入射角度とアンテナ近傍の媒質の屈折率に応じて大きくなることを見出した。この性質を有機溶媒や水溶液の屈折率測定に応用し，検出限界として市販の SPR センサと比肩しうる 2.410-5 RIU を得た。本検出器は，蛍光標識を用いないバイオセンサーとして有望であり，多数のセンサを集積化して分析のスループットを向上できる利点がある。
（3）テラヘルツ（THz）波検出用アンテナ結合ボロメータの検討
THz カメラや分光器等への応用を想定し，Ti 細線をサーミスターとして用いるアンテナ結合ボロメータを作製した。電子ビーム露光を駆使してサーミスターをメアンダ構造とし，線幅を微細化することで，室温動作する 1 THz 帯の検出器としては良好な NEP 180 pW/Hz1/2 を得た。Ti 細線以外に，Si 集積回路プロセスで作製可能な様々な温度センサ（MOSFET，PN 接合ダイオード，Si 細線，熱電対など）を比較検討し，MOSFET により Ti 細線と比較して 1 桁
高い感度が実現できることを見出した。
（4）高配向カーボンナノチューブ（CNT）の製作と歪センサへの応用
長さ 2mm の長尺で高配向な CNT の製作に成功した。この CNT を用いて CNT100%のシートを作り，このシートを用いた歪センサを開発した。この歪センサは，人間の動作を測定するセンサとして，企業にて実用化された。
（5）マイクロカンチレバーを用いたガスセンサの研究
マイクロカンチレバー上に ZnO ナノロッドを成長させ CO ガスセンサを実現した。
｛III｝発光材料・光源[A] ディスプレイ・光源・バイオイメージング応用発光材料（原和彦，早川泰弘）（1）六方晶 BN の減圧化学気相成長と深紫外発光特性の改善
六方晶窒化ホウ素（h-BN）の良質な薄膜を高速で作製するために，BCl3 と NH3 を原料とす
る CVD により h-BN 薄膜のサファイア基板上への作製と高品質化に取り組み，これまでに減圧成長により発光特性が大幅に改善され，215nm 付近に明瞭な固有励起子発光を示す h-BN 薄膜を得ている。さらに，カソードルミネッセンスの面分析から，作製した試料は固有励起子発光を示す柱状のグレインと，300～400 nm の不純物発光を相対的に強く示す無配向グレインにより構成されていることを明らかにした。この結果から，配向したグレインの谷間領域に形成される無配向グレインの形成を抑制することが，薄膜の発光特性の大幅な向上につながることを示している。
（2）Ga 蒸気を用いる CVD による GaN 薄膜の成長
GaN 薄膜の成長法として，固体の副生成物を生じない Ga 蒸気と NH3 ガスとの反応を用いる CVD に着目し，成長の高速化による GaN 基板製造法の開発を目指している。これまでに，
c 面サファイア基板上に膜状の結晶を成長する上で低温（約 600 C）バッファー層の導入が有効であることを示したが，さらに異なる雰囲気中での成長前基板熱処理が GaN 薄膜成長に対する影響を調べた。その結果，Ga 蒸気中での熱処理により膜の平坦性，結晶性，発光特性が改善されることが明らかし，低温バッファー層を導入することなく膜を平坦化できる可能性を17

２．研究活動示した。
（3）多元素半導体ナノ結晶の合成とバイオイメージング応用
ホット注入法により ZnS:Mn/NaGdF4:Yb:Er ナノ結晶を合成 した。ナノ結晶を混入した水溶液に赤外光を照射すると，緑色発光した。ナノ結晶を取り込んだがん細胞に赤外光を照射することで可視光発光を得た。さらに，NaGdF4:Yb:Tm/Cu コア・シェルナノ結晶合成に成功し，
近赤 外発光特性と光熱効果を有することを明らかにした。これらのナノ結晶がバイオイメー
ジングプローブとして有効であることを示した。
[B] GaP 差周波発生法によるテラヘルツ光源（佐々木哲朗）（1）テラヘルツレーザー分光スペクトル測定装置開発
帯域幅 0.5 ～ 6.0 THz,

周波数精度 < 3 MHz, 長期出力安定度 < 0.3%，連続稼働，メン

テナンスフリーを特徴とする測定装置を自作開発した。
（2）テラヘルツ分光イメージング装置開発
最高出力 0.1μW，周波数線幅 15GHz，大きさ 30 cm 角以下，連続稼働，低消費電力，メンテナンスフリー，低価格を特徴とする測定装置を自作開発した。
（3）医薬品データベースの構築
テラヘルツ分光測定を医薬品検査に実用する際に必須となる医薬品のデータベースを構築した。全てのデータには結晶構造を確定するために粉末Ｘ線回折スペクトルが対応されている。
（4）分子振動帰属解明
テラヘルツ分光スペクトルに現れる吸収線を分子振動に対応させるために，医薬品分子単結晶成長を実現し，結晶異方性分光スペクトル測定を量子化学計算に対応させる分子振動帰属解明法を開発した。
（5）微量不純物の定量評価法の開発
医薬品原薬である粉末結晶に含まれる微量不純物を，テラヘルツ分光スペクトル吸収線の周
波数シフトとして精密に計測することで，ppm オーダーの不純物を検出・定量することができることを示した。次世代の医薬品である中分子医薬品は多数のシャープな吸収線を示すので，この手法の適用対象として相応しいことを見出した。
[C] 進行波管及びスミス・パーセル超放射テラヘルツ光源（三村秀典，根尾陽一郎）（1）熱電子源を用いた 300GHz 進行波管（TWT）の開発
MEMS 技術を用いて folded waveguide 遅波回路を製作し 300GHz 帯の TWT を開発する。
出力 1W，帯域 20GHz，利得 20dB の 300GHz 帯の TWT の設計をして，試作を開始した。
（2）極短パルス電子ビームの生成及びスミス・パーセル超放射
超放射スミス・パーセルに高速変調電子ビームを使用することを提案し，高量子効率と応答速度を兼ね備えたホトカソードの研究を行っている。NEA-GaAs 半導体，アルカリ金属光電面の開発をこれまでに行ってきた。マルチアルカリ光電面による長波長化を目指す。

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２．研究活動｛IV｝エネルギー変換材料・エネルギー変換デバイス[A] 混晶半導体による熱電変換・太陽電池材料（早川泰弘，志村洋介）（1）熱電変換材料の開発
ボールミリング法とホットプレス法により p 型 Si0.8Ge0.2 に YSi2 ナノ異種ドメイン構造を意
図的に導入した。YSi2 ナノドメインが SiGe とコヒーレントな界面を形成することで，電気伝導率を低下させることなくフォノン散乱を増大させ，熱伝導率を大幅に低減させることに成功した。SiGe 材料で世界最高の熱電性能指数 1.81 を得た。
（2）光電変換（太陽電池）材料の開発
色素増感太陽電池（DSSC）の高効率化のためには，表面積が大きくかつ電子移動度が高い
光半導体電極が必要である。水熱合成法によりエチレングリコールをテンプレートとして用いてメゾポーラス構造の TiO2 ナノ結晶を合成し，DSSC 変換効率 9.02 %を得た。
（3）硫化物及び酸化物複合ナノ結晶合成と光触媒効果
バンド構造が異なる MoS2/TiO2, TiO2/ZnS，CuS/ZnS 等のナノ複合体を合成した。CuS/ZnS
ナノ複合体は，光照射 5 分で メチレンブルー色素分解効率 95.5 %を達成し，非常に高い光触媒効果を示した。これは，CuS/ZnS が可視光を吸収し，かつ光励起した電子と正孔の分離に
より電子・正孔再結合が抑制されたことが主な要因であった。
（4）低熱伝導率を有する Si1-x-yGexSny 多結晶体の形成
金属ボールの運動エネルギーを用いて材料を合金化するボールミリング法により，Sn を固溶限以上に Si，Ge 中に導入することに成功し，Si1-x-yGexSny 多結晶体を実現した。重い Sn 原子を含む
Si1-x-yGexSny 多結晶は，Si1-xGex 多結晶と比較して熱伝導率を低減可能であることを明らかにした。
（5）有機物半導体材料と無機物半導体材料の結合
ナノチューブの形態を作製可能で且つ低熱伝導率を有し，フレキシブル熱電変換材料として着目されているポリピロール有機物半導体に含まれる窒素が，Si と容易に結合することを見出した。ポリピロールナノチューブ作製中に Si を投入する非常に簡便な手法で無機有機ハイブ
リッド材料を形成することが可能で，フレキシブルで低熱伝導率でありながら高い電気伝導率が求められるウェアラブル熱電変換デバイス材料として有望である。
（6）低熱伝導率を有する Ge1-xSnx 多結晶薄膜の形成
SiO2 上で Sn が凝集しナノドットを形成する効果を応用し，Sn ナノドット上に Ge を堆積することで Ge1-xSnx 多結晶薄膜が得られる。熱伝導率に影響を及ぼすパラメータである結晶性が同程度であり Sn の組成が異なる試料を比較することで，Sn 導入が熱伝導率低減に及ぼす効果
を結晶性の影響から切り離して明らかにした。Sn ナノドットを用いることで，Sn ナノドットがない場合と同程度の結晶性を有しながら 200 oC 以上低温で Ge1-xSnx 多結晶薄膜が形成され，論理デバイス等との混載が容易である。
[B] ナノ構造を用いた新機能熱電デバイス（池田浩也）（1）Si ナノワイヤを用いた赤外線センサに関する検討
サーモパイル型赤外線センサへの応用を想定して，Si ワイヤサーモパイル構造を作製し，熱19

２．研究活動起電力並びに出力電力を測定した。どちらの特性においてもフォノンドラッグ効果が観察され，室温近傍で使用する際の Si ナノワイヤ構造の優位性を示した。また，外部電圧印加による Si
薄膜のゼーベック係数変化を測定したところ，キャリア濃度変化を介して制御可能なことを見出した。
（2）酸化物ナノ結晶を用いたフレキシブル熱電デバイスの検討
熱水法により，ZnO ナノ結晶及び還元酸化グラフェンを布材料上に成長させることに成功し，安価で大面積にナノ結晶を成長する手法を確立した。フレキシブル材料の熱電特性評価用装置を自作し，面内方向及び膜厚方向のゼーベック係数を測定した。その結果，NiCu 布表面に成長した ZnO ナノ構造がフレキシブル材料の熱起電力増加に寄与することを明らかにした。
[C] アルカリイオンエレクトレット技術にもとづく振動発電デバイス（橋口原）（1）カリウムイオンエレクトレット技術の創成
半導体プロセスで作製される静電型シリコン MEMS デバイスに，世界で初めて安定してエ
レクトレット電位を与える技術「カリウムイオンエレクトレット」法を開発した。さらに帯電機構の解明を行い，加熱バイアス処理によりカリウムイオンが欠乏した部分に，固定された酸素欠損による負電荷が，エレクトレットの起源であることを突き止めた。また加速試験を実施
し，カリウムイオンエレクトレット電位の-1dB 低下寿命が，室温において 100 年以上である
ことを示した。
（2）高出力シリコン MEMS 型振動発電素子の開発とエレクトレット MEMS の創成
我が国おける喫緊の課題となっている環境インフラモニタリングセンサーネットワークの構築に向けて，環境振動エネルギーから発電する振動発電素子をカリウムイオンエレクトレッ
ト技術を用いて開発した。この成果を基に，NEDO 先導研究の獲得，CREST「微小エネルギ
ーを利用した革新的な環境発電技術の創出」などを実施している。CREST ではステップアップ研究にも採択され，平成 31 年度からさらに 3 年間の延長研究を行う。またカリウムイオン
エレクトレット技術を用いて，シリコン MEMS 型の世界初の静電トランス素子を開発した他，
エレクトレットならではの双安定スイッチング素子を論文発表した。これらの成果は，従来の静電型 MEMS の機能の範疇を超えた，新しいエレクトレット MEMS 分野の創成へとつながるものである。
[D] 熱電変換材料物性の局所評価技術（池田浩也）（1）KFM によるゼーベック係数測定の検討
温度差を与えた Si ワイヤ内の電位勾配を，KFM により観察することに成功した。さらに，
KFM にて測定したフェルミエネルギーの温度依存性から温度を計測できることも見出しており，KFM によるゼーベック係数評価の実現可能性を示した。
（2）SEM／熱画像カメラによる熱伝導率測定の検討
SEM 装置に熱画像カメラを取り付けたシステムを起ち上げた。Pt ワイヤ試料に対して電子線照射加熱を行ったところ，照射部と周辺部で温度上昇速度に差が見られ，局所加熱が可能であることを明らかにした。さらに，作成した熱伝導解析シミュレーションをバルク材料に適用

20

２．研究活動
して，実験結果を再現できることを示した。
｛V｝強誘電体，強磁性体，固体電解質等の機能性材料[A] 化学溶液法による機能性セラミックス薄膜（鈴木久男）（1）Si 基板上の強誘電体薄膜のストレスエンジニアリング
強誘電体の電気特性は，組成や結晶性などに影響されるが，実用化に有利な Si 基板上の強誘電体薄膜の電気特性には結晶向性以外に作製した膜に残留する応力が大きな影響を及ぼす。本
研究では，Si 基板上に形成する酸化物電極薄膜のナノ構造を制御することで，酸化物電極上に形成する強誘電体薄膜の電気特性を飛躍的に向上させるための基盤研究を行っている。本研究ではさらに，PZT 前駆体溶液の分子設計が Si 基板上に成長させた PZT 圧電体薄膜の電気特性に及ぼす影響について検討している。その結果，前駆体構造が組成の均質性に大きな影響を与えるため，前駆体の分子設計により著しい特性の改善が可能であることが明らかとなった。
（2）ゾルゲル法によるα-アルミナの低温合成
α-アルミナは工業的に広く応用されているが，1000℃以上の高温でしか結晶化しない。例
えば，切削工具の表面コーティングには CVD 法などで成膜されているが，切削工具用の超鋼
材料の耐熱温度は 800℃以下であり，特殊な表面処理を行った後にα-アルミナのコーティング
がなされている。そこで，800℃以下でのα-アルミナの低温合成が可能となれば，非常に多くの応用が期待される。本研究では，アルコキシドの分子設計により 500℃での粉体の低温合成を実現した。また，分子設計の方法により得られる前駆体構造が変化して，結晶化の活性化エ
ネルギーも変化することを明らかにした。
（3）新規革新型電池材料の開発
現在の液体電解質を用いた Li イオンバッテリーは大容量化に問題がある。そこで，新規革新全固体型電池材料の開発は必要不可欠な社会的要求となっている。本研究では，全固体型高性能二次電池の開発に不可欠な薄膜固体電解質として最も有望な Li7La3Zr2O12（LLZO）ナノ
粒子の低温合成と特性制御を試みている。また，種々のドーパントの効果と Li-PAA との複合化膜を作製することで，室温付近での固体電解質膜の合成に成功した。
[B] 気相法による機能性セラミックス薄膜（脇谷尚樹）（1）磁場中での PLD 法による新規セラミックス薄膜の創成
真空チャンバー中に電磁石を搭載した PLD（ダイナミックオーロラ PLD）装置を用いてセラミックス薄膜をエピタキシャル成長させる際に自発的に相分離が生じること，及びこの相分離の原因は成膜時におけるスピノーダル分解にあることを見出した。さらに，スピノーダル分
解を誘起する組成波の進行方向は１次元の場合（自発的超格子構造の生成），２次元の場合（柱状微構造の相分離の生成），及び３次元の場合（バルクヘテロ構造の生成）に分類され，微構造に由来する物性が誘起されることを見出した。
（2）単分散高分子球をテンプレートに用いた球殻状薄膜の創製
２次元に最密充填させた単分散高分子球をテンプレートに用いることにより，２次元周期構

21

２．研究活動造を有する球殻状セラミックス薄膜の作製方法を確立するとともに，強誘電体（PZT）と強磁性体（CoFe2O4）の球殻状の積層薄膜（マルチフェロイック薄膜）を作製することにより，外部磁場の印加によって強誘電性や圧電性が制御できることを見出した。
（3）ポーラスシリコンをプラットフォームに用いた機能性セラミックス薄膜の創成
シリコン基板の陽極酸化によって直径 10～20nm または 100～200nm で，深さが数～数 100
μm の垂直な孔が基板の厚さ方向にまっすぐに伸びる微構造のポーラスシリコンの微構造制御法を確立するとともに，その上に種々のセラミックス薄膜を結晶化させることに成功した。特に，
YSZ をバッファー層として用いることで熱電材料であるコバルト酸カルシウム薄膜をエピタキシ
ャル成長させることに成功した。また，孔径を変化させたポーラスシリコン基板上に PZT 薄膜を作製することで，PZT 薄膜とシリコン基板との界面の接触面積を減少させると，基板からの拘束力の低減による引っ張り応力の低下がもたらされ，強誘電性と圧電性が向上することを見出した。
[C] 顕微鏡観察技術を駆使した機能性材料の解析（坂元尚紀）（1）Li-PAA/LLZO コンポジット厚膜試料の AFM によるインピーダンス解析
AFM を用いることによって Li-PAA/LLZO コンポジット厚膜試料中に存在する単一のLLZO 粒子のインピーダンス測定に成功した。
（2）アルゴンイオンミリングによる強誘電体試料の断面加工と AFM による圧電応答測定
Ar イオンミリング法を応用することにより，強誘電体薄膜の断面加工に成功し，AFM による圧電応答像観察に成功した。
｛VI｝生体計測・生物物理学[A] 空間分解近赤外分光法による血液動態計測（庭山雅嗣）（1）フレキシブル NIRS プローブの開発
80μm 厚のポリイミド基板に光学素子のベアチップを実装し，短い送受光器間距離での演算法を開発することとで，薄く柔軟な脳への埋め込みが可能な NIRS プローブを開発し，小動物での使用に成功した。
（2）指装着式超小型オキシメータの開発
フレキシブル・小型技術を駆使してプローブ体積を従来の百分の一以下まで小型化し，医師の指先にセンサを一体化させるコンセプトの新たなオキシメータを開発した。周産期医療において医師が胎児と新生児の頭部にセンサを数秒間当てるだけで健康状態をチェックできるツールとして医療機器認証を取得し，製品化にも至った。
（3）空間分解法の測定感度開発した NIRS 装置の値の解釈において，深さ方向ごとの情報の量の差異や，表面方向の不均質性の影響を明らかにするために，微小ボクセルごとの空間分解法の測定感度を網羅的に明らかにした。また空間分解法での測定感度をより簡便に求めるための理論式の展開手法も示した。

22

２．研究活動（4）NIRS 機器の多様な生体組織への応用
NIRS 機器は，これまで成人頭部や四肢での利用にほぼ限定的に用いられてきたが，我々の開発した超小型の光プローブは利便性が極めて向上しており，あらゆる臓器表面での応用が可能となっている。術後の皮弁の酸素化状態をチェックに適用し，形成外科領域での有効性が示された。
[B] イメージングによる生体膜の機能やダイナミクスの解析（山崎昌一，粟井光一郎，岡俊彦）（1）抗菌ペプチド（AMP）の膜中のポア形成などの膜破壊の特性やメカニズムの解明
AMP は細菌を殺す活性を持つペプチドで多くの生物が生産するが，そのメカニズムは不明である。単一 GUV 法を用いて，AMP のマガイニン 2（Mag）が GUV の膜に誘起する nm サ

イズの小孔（ポア）の形成の速度定数 kp が Mag の膜表面濃度 X とともに増大することや，

Mag が結合すると GUV の膜面積が増大し，面積増加率  が X に比例することを見出した。

以上の結果は kp が とともに増大することを示す。また，GUV の膜に外力により張力をかけると，Mag によるポア形成の kp が増大した。以上の結果より Mag が誘起するポアは張力が活性化するポアであることを明らかにした。Mag のポア形成のメカニズムを解明するために，脂質膜を構成する外側の単分子膜と内側の単分子膜が非対称な脂質組成を持つ GUV を構築する方法を開発し，その方法を用いて Mag のポア形成に対する非対称な脂質パッキングの効果を解明するとともに，ポア形成の理論の構築に成功した。
（2）細胞透過ペプチド（CPP）の研究のための単一 GUV 法の開発とそれを用いた CPP の膜透過の研究
蛍光ラベルした CPP の GUV 内腔への侵入や膜透過を単一 GUV 法で調べる方法を開発し，その方法により蛍光ラベルした CPP のトランスポータン 10 が GUV の膜を透過してその内腔へ侵入する速度，ポア形成と CPP の侵入の相関，CPP の膜への結合や離脱の速度定数などの素過程を得ることに成功した。また，その方法を用いて，脂質膜組成や膜の張力が CPP の膜透過に与える効果を解明した。また，AMP のラクトフェリシン B（4-9）が CPP の活性を持
ち，膜破壊を起こさずに大腸菌の細胞質に侵入することを見出した。
（3）低い pH により誘起される生体膜の液晶相からキュービック（QII）相への相転移の素過程の解明
SPring-8 の放射光とストップトフローの装置を組み合わせた時分割 X 線小角散乱法を用いた研究により，低い pH で誘起されるジオレオイルホスファチジルセリン/モノオレイン混合膜の液晶相からキュービック（QII）相への相転移の素過程を明らかにし，それらの活性化エネ
ルギーを求めることに成功した。
（4）光合成膜脂質の生理学的解析
光合成反応の場であるチラコイド膜は，他の生体膜と異なり，多量の糖脂質モノガラクトシ
ルジアシルグリセロール（MGDG）とジガラクトシルジアシルグリセロール（DGDG）を持つ。これらの膜脂質は，その存在量や光合成生物での保存性から光合成膜に必須の脂質と考えられてきた。しかし，同じ光合成反応を行う植物葉緑体とシアノバクテリアではその合成経路が異なることが知られていた。我々は，シアノバクテリアの MGDG 合成に関わる糖異性化酵23２．研究活動素（MgdE）の遺伝子を同定し，その遺伝子破壊株を用いた解析から，光合成膜の機能，構造に MGDG や DGDG が必須ではないことを見出した。これはこれまでの常識を覆す成果であった。
（5）リオトロピック液晶 2 型キュービック相間の相転移におけるエピタキシャル関係の解明
リオトロピック液晶の 2 型キュービック相にはプリミティブ型，ダイヤモンド型，ジャイロ
イド型の 3 種類がある。脂質モノオレインと水からなる系を用いて，ダイヤモンド型から他の二つの型へ相転移した際のエピタキシャル関係を X 線回折により調べた。ダイヤモンド型からプリミティブ型への相転移では，結晶学的方位[111]が[200]に変化し，[0-11]は保存された。
ダイヤモンド型からジャイロイド型への相転移では，[111]が[101]に，[-110]が[010]にそれぞれ変化した。相転移の中間的な状態は観測できなかったが，2 型キュービック相の 2 分子膜が断裂しないように相転移が進むと考えられるため，仮想的な中間体を経る経路が予想できた。

｛Ⅶ｝基礎・基盤技術[A] 高速三次元電磁界シミュレーション技術（浅井秀樹）（1）マルチスケール電磁界問題の高速過渡解析のための安定化混合 FETD 法
多層電源グラウンド網を効率的に解析するためにマルチスケール三次元プリント板の高速
過渡解析のための安定化混合 FETD 法を提案した。既存手法の不安定性の根本原因を特定した上で安定化過程を発展させることにより，安定化 FETD 手法を提案する。安定化プロセスにより，精度を低下させることなく，任意の時間ステップサイズに対して効率的かつ数値的に安定した更新プロセスを導き出すことができることを示し，具体例と共にその効率化について検証した。
（2）Tensorflow 上での修正型 Nesterov の加速化準ニュートン法の実装
Nesterov の加速化準ニュートン（NAQ）法は従来の準ニュートン法と比較して収束速度が向上する。本研究では，Tensorflow における非凸最適化のための NAQ について検討した。オ
リジナルの NAQ アルゴリズムに 2 つの修正が提案され（大域的収束とラインサーチの排除）,
マイクロ波回路のモデル化の実験を通し,一次の最適化アルゴリズム AdaGrad，RMSProp,
ADAM などより，より速く収束することを示した。
[B] 微小重力環境下における混晶半導体バルク結晶成長（重力効果と面方位依存性）（早川泰弘）
国際宇宙ステーションの微小重力環境下（G）と地上（1G）において，GaSb 種結晶/InSb/GaSb
供給原料から構成される試料を用いて，温度勾配下で InxGa1-xSb 混晶半導体バルク結晶成長実験を行った。G 成長結晶は 1G 成長結晶よりも，（1）種結晶の溶解が小さく，供給原料の溶解が大きいこと，（2）界面平坦性が良いこと，（3）結晶成長速度が速いことや（4）結晶欠陥密度が低いこと等が明らかとなった。さらに，GaSb（111）B 面試料は GaSb（111）A 面試料よりも溶解しやすく，結晶成長速度が大きくなった。重力に起因する密度差対流と結晶面方位が結晶の溶解・成長過程に及ぼす効果を明らかにした。

24

２．研究活動[C] エバネッセント波増幅による表面プラズモン増幅器の基礎研究（根尾陽一郎）
SPASER（Surface plasmon amplification by stimulated emission of Radiation）の原理検証実験を行っている。屈折率の虚数部を負極性にすることでエバネッセント波を増幅，再放射を初めて観察することを目的に色素ドープ PMMA 層と表面プラズモン共鳴の結合実験を行っている。
[D] 半導体量子構造における正孔スピン重ね合わせ状態の解析（伊藤哲）
直線偏光励起による偏光時間分解 PL 測定を行い，スピン重ねあわせ状態の励起エネルギー及び励起パワー密度による変化を議論した。井戸幅 4, 8, 12 nm の GaAs/AlGaAs 多重量子井戸（MQW）を測定に用いた。直線偏光レーザーパルス（時間幅 2 ps）を MQW 試料に照射しス
ピン偏極を形成し，ストリークカメラを用いて，偏光度（D.P. = （I+－I-） / （I+＋I-））の
時間発展を，励起エネルギーを変化させ系統的に評価した。井戸幅 8 nm の MQW を直線偏光励起した場合の 18 K における偏光度の時間変化を測定したところ，励起エネルギーに対して緩和時間は 30 ps 程度であったが，発光エネルギー（1.565 eV）から高エネルギー側に離れるにしたがって偏光度の初期値（ピーク値）は徐々に減少し，ゼロに近づくことが観測された。励起パワー密度を増加させたところ，緩和時間は減少した。これは励起キャリア密度が増加することにより，電子・正孔間に働く交換相互作用が増加しスピン緩和を促進させたと考えられる。また，
井戸幅の増加に対してスピン緩和時間が減少することが分かった。これは円偏光励起の場合と逆の傾向である。井戸幅の増加により LH と HH 準位のエネルギー分裂量が減少し，バンド混合が増加したことにより，スピン緩和が促進されたものと考えられる。これらの結果はスピン重ね合わせ状態の解消・緩和には LH 状態が寄与していることを示唆している。
2. 2 論文発表
発表した論文（原著論文，著書，解説・総説）数を，表２－１とグラフに示す。2018 年度は 9月までの半年分のデータである。2012 年度から 2018 年度までのジャーナルへの原著論文は年平均 198 編，教員 1 名あたり 5.8 編発表している（前回 2008-2011 年度の自己評価では，年平均 110
編，教員 1 名あたり 4 編）。発表論文の内訳としては，学術雑誌の中でも採択基準の高い論文誌
Applied Physics Letters ， Nano Letters ， Carbon ， Langmuir ， Nature Materials ， Nature
Nanotechnology，Nature Communications，Scientific Reports などがある。著書は年平均 5.8 編（同 8 編），解説・総説は年平均 18.3 編（同 15 編）である。
（資料別冊 教員研究概要（2 ページ）
，教員活動概要（10 ページ以内））

25

２．研究活動表２－１ 論文発表数
2012
年度
原著論文
197

2013
年度
226

2014
年度
199

2015
年度
194

2016
年度
198

2017
年度
160

2018
年度
*113

合計
1,287

著書

5

9

5

7

1

8

*3

38

解説・総説

17

13

13

14

24

28

*10

119

計

219

248

217

215

223

196

*126

1,444

*2018 年度は 9 月末日時点の数値
図２－１ 論文発表数*2018 年度は 9 月末日時点の数値

26

２．研究活動
2. 3 学会発表
国内学会及び国際学会での発表（招待講演を含む）数を，表２－２とグラフに示す。国内学会
発表数，国際学会発表数はそれぞれ年平均 443 件，386 件であり（前回 2008-2011 年度の自己評
価では，それぞれ年平均 260 件，200 件），教員 1 名あたりそれぞれ 13.0 件，11.3 件発表している（同 9 件，7 件）。国内・国際会議における招待講演数も 108 件となっている（同 60 件）。
表２－２ 講演発表
2012年度
国内学会発表
344

2013
年度
424

2014
年度
467

2015
年度
474

2016
年度
431

2017
年度
486

2018
年度
*253

国際学会発表

287

398

359

388

417

530

*128

2,507

招待講演(再掲)

108

81

103

110

120

129

*51

702

計

631

822

826

862

848

1,016

*381

5,386

*2018 年度は 9 月末日時点の数値
図２－２ 講演発表数*2018 年度は 9 月末日時点の数値

27

合計
2,879

２．研究活動

2. 4 特許
特許数を，表２－３に示す。年度により，出願数，取得数とも変動しているが，出願は年平均36 件，取得特許は年平均 21 件である（前回 2008-2011 年度の自己評価では，それぞれ年平均 23件，16 件）。
表２－３ 特許
2012
年度
出願
64
取得

2013
年度
40

2014
年度
46

2015
年度
27

2016
年度
27

2017
年度
19

2018
年度
*8

23

25

21

16

16

*11

22

合計
231
134

*2018 年度は 9 月末日時点の数値
2. 5 教員の受賞受賞数を，表２－４に示す。教員は，文部科学大臣表彰科学技術賞，The Optical Society （OSA）
フェロー，応用物理学会フェロー，電子情報通信学会フェロー，高柳記念賞，科学技術振興機構
理事長賞（大学発ベンチャー表彰），Walter Kosonocky Award（国際賞）をはじめ，毎年賞を受賞している。2016 年には静岡大学研究フェローとして三村秀典教授，川人祥二教授，川田善正教授，
永津雅章教授，早川泰弘教授が，若手重点研究者として小野篤史准教授，安富啓太助教がそれぞれ選出されている。また，2017 年には寺西信一特任教授が「固体撮像素子（CCD イメージセン
サ及び CMOS イメージセンサ）の研究開発，特に埋込フォトダイオードの発明」の功績に対して日本人初となる英国クイーンエリザベス工学賞を受賞した。
（資料２－１ 受賞）
表２－４ 受賞
2012
年度
件数
12

2013
年度
18

2014
年度
18

2015
年度
14

2016
年度
19

2017
年度
16

2018
年度
*3

合計
100

*2018 年度は 9 月末日時点の数値
2. 6 科学研究費補助金
科学研究費補助金の獲得状況を表２－５に示す。全体で毎年 1.3～1.9 億円（平均 1.6 億円）を獲得している。前回 2008-2011 年度の自己評価では平均 0.9 億円であったのと比較すると大幅な増加である。これには，田部道晴教授が代表を務める基盤研究(S)，川人祥二教授が代表を務めると基盤研究(S)と基盤研究(A)，三村秀典教授，永津雅章教授，小野行徳教授がそれぞれ代表を務める基盤研究(A)の採択が大きく寄与している。若手研究者も若手研究(A)，(B)を獲得している。
（資料２－２ 科学研究費補助金の採択状況）（資料２－３ 科学研究費補助金採択課題）28２．研究活動表２－５ 科学研究費補助金の獲得状況（間接経費を含む）
2012 年度
研究種目

件数

2013 年度

金額（千円）

2014 年度

金額

件数

（千円）

2015 年度

金額

件数

件数

（千円）

金額

（千円）

新学術領域研究00120,8002

32,8902

36,1502

基盤研究（S）

1

63,0502

65,5202

68,120275,0103

基盤研究（A）

2

30,6802

27,430

0

0

0

0

4

基盤研究（B）

2

6,370

4

25,0905

29,640845,8105

基盤研究（C）

6

10,2707

13,000

7

9,880

4

5,720

6

挑戦的研究（開拓）

0

0

0

0

0

0

0

0

7

挑戦的研究（萌芽）

0

0

0

0

0

0

0

0

8

挑戦的萌芽研究4

10,1407

14,5607

11,310

3

5,330

9

若手研究

0

0

0

0

0

0

0

0

10

若手研究（A）

1

5,200

1

4,940

1

4,420

1

6,240

11

若手研究（B）

1

2,860

3

4,550

3

6,110

3

5,590

12

奨励研究

0

0

0

0

0

0

1

400

計

17

128,57027

175,89027

162,37024

180,250

1（研究領域提案型）

2016 年度
研究種目

2017 年度

2018 年度

計

件数

金額
（千円）

件数

金額
（千円）

件数

金額
（千円）

件数

金額
（千円）

1

新学術領域研究（研究領域提案型）

2

30,9402

21,190*0*09

141,9702

基盤研究（S）

1

29,9801

27,350*1*43,55010

372,5803

基盤研究（A）

2

33,410

1

9,100

*2

*9,261

9

109,8814

基盤研究（B）

8

40,640840,300*5*31,72040

219,5705

基盤研究（C）

5

9,750

5

6,890

*7

*10,66041

66,1706

挑戦的研究（開拓）

0

0

1

3,250

*1

*6,7602

10,0107

挑戦的研究（萌芽）

0

0

0

0

*1

*3,510

1

3,510

8

挑戦的萌芽研究8

14,820

7

9,360

*2

*2,08038

67,600

9

若手研究

0

0

0

0

*1

*2,860

1

2,860

10

若手研究（A）

3

27,1703

17,810*3*17,68013

83,46011

若手研究（B）

1

1,170

0

0

*0

*0

11

20,280

12

奨励研究

0

0

1

320

*0

*0

2

720

計

30

187,88029

135,570*23*128,081

177

1,098,611*2018 年度は 9 月末日時点の数値

29

２．研究活動
2. 7 外部資金
外部資金の受入状況を表２－６に示す。寄附金・共同研究・受託研究数は，毎年合計で約 50 件行っている（前回 2008-2011 年度の自己評価では約 40 件）。共同研究費，受託研究費，寄附金の総額は，年約 2 億 5 千万円となっている（同 年約 2 億 5 千万円）。文部科学省 地域イノベーショ
ン・エコシステム形成プログラムに関して川人祥二教授，三村秀典教授，庭山雅嗣教授が，科学技術振興機構（JST）センター・オブ・イノベーションプログラムに関して川人祥二教授が多額の受託研究費を得ている。また，日本医療研究開発機構（AMED）医療分野研究成果展開事業および新エネルギー・産業技術総合開発機構（NEDO）先導研究プログラムに関して青木徹が多額の受託研究費を得ている。科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業（CREST）では池田浩也教授，小野行徳教授，橋口原教授がそれぞれ異なったテーマで，同（さきがけ）でも粟井光一郎准教授が受託研究費を得ている。また，共同研究・受託研究を円滑に推進するために研究員を受け入れている。研究員の受入状況は，表２－７のとおりである。
（資料２－４ 民間との共同研究）（資料２－５ 受託研究）（資料２－６ 寄附金）
表２－６ 外部資金の受入状況
2012 年度
件数

2013 年度

金額
（千円）

件数

11,745252014 年度

金額
（千円）

件数

41,485252015 年度

金額
（千円）

件数

64,420

28

金額
（千円）

共同研究

12

受託研究

10

67,824

16

162,835

16

175,11216

209,522寄附金

1012,400

10

14,395

10

11,045

12

9,925

計

32

91,96951

218,71551

250,577

56

296,483

2016 年度
件数

2017 年度

金額
（千円）

件数

72,391

33

77,0362018 年度

金額
（千円）

件数

89,189

*27

計

金額
（千円）

件数

*51,624

173

金額
（千円）

共同研究

23

407,890

受託研究

20

230,67715

199,819*15*212,466

108

1,258,255

寄附金

15

5,512

22

13,334*14*13,932

93

80,543

計58

308,58070

302,342*56*278,022

374

1,746,688

2014
年度

2015
年度

2016
年度

2017
年度

2018
年度*

合計

*2018 年度は 9 月末日時点の数値
表２－７ 共同研究員の受入人数
2012
2013
年度
年度
共同研究員

6

9

4

*2018 年度は 9 月末日時点の数値

30

3

3

2

2

29

２．研究活動
2. 8 博士研究員（ポスト・ドクター）の受入状況
研究活動を推進するために，研究プロジェクト（外部資金）による雇用に加え，日本学術振興会（JSPS）外国人特別研究員，外国人招へい研究者（短期，長期），二国間交流事業などの各種制度により，博士研究員を幅広く受け入れている。年平均 18 名であり，前回 2008-2011 年度の自己評価の年平均 9 名に比べて大幅に増加している。
表２－８ 博士研究員の受入人数
2012
2013
年度
年度
人数
18
22

2014
年度
17

2015
年度
19

2016
年度
17

2017
年度

9

2018
年度
*14

合計
116

のべ 116 名中 92 名（79%）が外国人、*2018 年度は 9 月末日時点の数値
2.9 共同利用・共同研究拠点「イメージングデバイス研究拠点」：2013～2015 年度（１）
2013 年度に，研究所は，文部科学省共同利用・共同研究拠点「イメージングデバイス研究拠点」に認定された。拠点の概要は次のとおりである。
○

エレクトロニクス，フォトニクス，メカトロニクスに関する全国の研究者と共同利用・共同研究を行うことを通し，時間，空間，強度，波長において極限性能を目指した革新的イメージ
ングデバイス（撮像素子）の研究開発を推進する。
○

イメージングデバイス利用者コミュニティに対し，極限イメージングデバイスの情報を提供するとともに共同利用・共同研究により，生命科学，医療，環境，物質科学など幅広く学術研究の発展に寄与する。
2013 年度：① 時間・空間分解の極限性能イメージングプロジェクト② 光のダイナミックレンジ極限性能イメージングプロジェクト③ 不可視光領域極限性能イメージングプロジェクト④ イメージングデバイス応用プロジェクトの４プロジェクトに対し，29 件の共同利用・共同研究テーマを採択し，参画する研究者数は延べ 100 人となった。７月下旬から共同利用・共同研究を開始し，翌年３月上旬までの間，研究を推進した。
特別経費及び学内経費により，共同利用・共同研究プロジェクト推進費用，学術研究員雇用費
用，外国人研究員招へい費用，非常勤職員人件費，国際会議開催費用などとして総額 70,697 千円にて事業を推進した。
2014 年度：
2014 年度は 71 件の共同利用・共同研究テーマを採択し，参画する研究者数は延べ 594 人となった。参加機関は東京大学，京都大学，東北大学，名古屋大学，大阪大学，北海道大学等を始めとする国内機関，36 の外国の機関を含む 116 の機関に及ぶ。5 月下旬から共同利用・共同研究を開始し，翌年３月上旬までの間，研究を推進した。
本拠点においては，
特別経費及び学内経費により，共同利用・共同研究プロジェクト推進費用，
学術研究員雇用費用，外国人研究員招へい費用，非常勤職員人件費，国際会議開催費用などとし31

２．研究活動て総額 56,629 千円にて事業を推進した。
2015 年度：
2015 年度は，66 件の共同利用・共同研究テーマを採択し，参画する研究者数は延べ 658 人となった。参加機関は京都大学，東北大学，名古屋大学，大阪大学，北海道大学等を始めとする国
内機関，38 の外国の機関を含む 110 の機関に及ぶ。共同利用・共同研究委員会による審査のう
え採択し，5 月下旬から共同利用・共同研究を開始し，翌年３月上旬までの間，研究を推進した。
本拠点においては，
特別経費及び学内経費により，共同利用・共同研究プロジェクト推進費用，
学術研究員雇用費用，外国人研究員招へい費用，非常勤職員人件費，国際会議開催費用などとして総額 52,104 千円にて事業を推進した。
「生体医歯工学共同研究拠点」：2016～2021 年度（継続中）（２）
2016 年度には，東京医科歯科大学生体材料工学研究所，東京工業大学未来産業技術研究所，
広島大学ナノデバイス・バイオ融合科学研究所との 4 大学連携のネットワーク型共同利用・共同研究拠点「生体医歯工学共同研究拠点」の認定を受け，生体医歯工学融合領域の学理構築・人材育成と革新的医療技術の創出を目的として，各大学の特長を生かしつつ，新たな融合領域での研究を本格化させた。従来の既存の研究分野を超え，融合領域を含む先駆的な研究を通じて，世界的，全国的な人材育成を図る。
１）生体材料，２）生体工学，３）生体機能分子，４）科学，電気，機械，材料工学の生体応用の分野から共同研究を公募し，2016 年度は 196 件の応募に対し 147 件を採択（うち研究所 35件），2017 年度は 218 件の応募に対し 195 件を採択（うち研究所 54 件）した。また，毎年 11月に拠点国際会議を開催し，海外招待講演者 4 名を含む 20 名の研究者の講演，及びポスター発表が行われている。さらに，毎年 3 月には成果報告会を開催し，研究所を含む拠点関係者が日頃の共同研究成果を発表して交流を深めている。これらの活動を継続するなかで，2018 年度に実施された文部科学省中間評価において，総合評価「A」を獲得した。
（資料２－７ 共同利用・共同研究拠点）
2.10 プロジェクト（１）文部科学省「地域イノベーション戦略支援プログラム」＜「先端光・電子技術｣と｢ものづくり基盤技術｣の融合によるライフフォトニクスイノベーション＞：2012～2016 年度
文部科学省の「地域イノベーション戦略支援プログラム」に＜浜松・東三河ライフフォトニク
スイノベーション＞構想に基づく＜「先端光・電子技術｣と｢ものづくり基盤技術｣の融合によるライフフォトニクスイノベーション＞事業が採択された。研究所は，地域における中核研究機関として，招へい研究者を受け入れ，テラヘルツ波の光源・検出装置の試作開発やタンパク質・有機分子の分子構造の同定の研究を推進し，医療・創薬分野へ技術展開できる成果を得た。
本プロジェクトは，終了後の評価において，総合評価「Ａ」を獲得した。評価コメントは以下のとおりである。
「地域連携コーディネータによる積極的な事業化ユニットの構築により，地域企業を中心に参画

32

２．研究活動が着実に増加し，中核となる企業は事業化を実現するなど，全般的に目標を大幅に達成している点は評価できる。また，「イノベーションアリーナ」と浜松地域イノベーション推進機構内に設置した国際技術動向調査ユニットが協力して，市場動向調査や販路開拓に取り組むとともに，国内外への情報発信も行っている点も評価できる。今後も経済効果につながるように努力を継続し，本地域が光・電子技術関連産業の集積地となっていくことを期待する。」（資料２－８ プロジェクト（１））（２）文部科学省「地域資源等を活用した産学連携による国際科学イノベーション拠点整備事業」＜光創起イノベーション研究拠点＞：2013～2015 年度
2013 年，光に関する研究の推進のために，静岡大学が浜松ホトニクス（株），浜松医科大学，
光産業創成大学院大学とともに申請した「はままつ光研究拠点」の提案が，文部科学省「地域資源等を活用した産学連携による国際科学イノベーション拠点整備事業」に採択された（平成 24
年度補正予算で全国 15 拠点の 1 つ）。この事業で，本学浜松キャンパス内に光創起イノベーシ
ョン研究拠点棟が整備されることとなった。この研究拠点では，静岡大学と前述の 3 組織を合わせた 4 機関による運営で “光の尖端都市 HAMAMATSU” を創成するため，緊密に連携していくことを確認し，これは，「浜松光宣言 2013」として実現した。好ましいコンセプトは「いつまでも若く，安心して，有意義な生活を送れる社会」を実現するため，時空を超えて光を自由に操る，つまり今は非常識と思われているような光の医学への応用，移動することなく社会や他人と関われる生活の実現，五感を再生できる社会を目指している。さらに，光創起イノベーション
研究拠点のチームは，その後，文部科学省「革新的イノベーション創出プログラム（COI
STREAM）」に採択された。（後述）
光創起イノベーション研究拠点棟は，5 階建て，延べ面積 3,505 ㎡，1 階，2 階がクリーンル
ーム，２・３・４階は主に研究スペース（ラボ），5 階は研究者用居室となっている。また，研究成果の展示スペースも用意している。
（資料２－８ プロジェクト（２））
」（３）文部科学省「革新的イノベーション創出プログラム（COI STREAM）＜精神的価値が成長する感性イノベーション拠点＞：2013～2021 年度（継続中）2013 年の文部科学省「革新的イノベーション創出プログラム COI （Center of Innovations）
STREAM」に選定された＜精神的価値が成長する感性イノベーション拠点＞に，サテライト拠点「時空を超えて光を自由に操り豊かな持続的社会を実現する光創起イノベーション研究拠点」
として参加している。
感性イノベーション拠点では，最先端の脳科学，光技術，情報通信技術を駆使して，人と人，
人とモノを感性でつなぐ Brain Emotion Interface（BEI）の開発を行う。BEI を活用することにより，衣・食・住・移動体・家電・教育・医療など多様な分野でユーザが使えば使うほど精神的価値が成長する製品，サービスを開発する。これにより人と人，人とモノのつながりの革新を引き起こし，モノとこころが調和するハピネス社会の創造を目指す。
COI 拠点が目指す BEI の開発及びその社会実装を補完するために，"物・場・人”の遠隔再現

33

２．研究活動共有技術と生体情報光センシング技術の確立，及び豊かな生活環境の構築を目的として，超高精細画像センサと光飛行時間型３次元画像センサの統合撮像系・視線一致対面会話技術，Timeof Flight（TOF）による精密 3D 画像スキャンシステム等の遠隔再現の要素技術，超高感度・高機能集積型光センシング技術，光ブレインインタフェースの五感検出原理の確立に向けた高時間分解近赤外分光イメージング技術等の研究開発を行う。
中間評価では，「ビジョン実現に向けた取組（バックキャスティング・研究開発成果・社会実装への取組等）及び持続的なイノベーション拠点の形成について特に優れた進捗があり，今後も優れた進展が期待できる。
」として，総合評価「S」を獲得した。
（資料２－８ プロジェクト（３））（４）文部科学省「地域イノベーション・エコシステム形成プログラム」＜光の尖端都市「浜松」が創成するメディカルフォトニクスの新技術＞：2016～2020 年度（継続中）2016 年には，文部科学省「地域イノベーション・エコシステム形成プログラム」に，＜光の尖端都市「浜松」が創成するメディカルフォトニクスの新技術＞が採択された。
「イノベーション・エコシステム」は企業，大学，行政，金融機関等の様々なプレーヤーが相互に連携し，持続的にイノベーションが創出される状態を生態系システムに例えたもので，浜松地域では「光の尖端都市『浜松』が創成するメディカルフォトニクスの新技術」をテーマ名として，顕微鏡手術のようなマイクロ手術が可能な低侵襲立体内視鏡開発に係るプロジェク
トや，高性能なイメージセンサを用いた周辺機器に係るプロジェクトを推進するとともに，光の尖端都市である「浜松」において，地域企業との連携を進め，持続的・連鎖的な「光応用産業」の具現化を推進する。
地域の活性化に向けて，地域の関係機関との連携を進め，「新産業創出」に向けた活動を推進することが重要である。これまでも産学連携は本学の強みとして展開してきたが，単に共同研究を行うだけではなく，大学が地域の知の拠点としてプロデュース機能を持ち，地域に新しい産業を興し，雇用創出にまで貢献することを覚悟して活動を進めている。
特に，低侵襲立体内視鏡の開発を中心とした各技術開発とその連携が評価され，中間評価において，「A」評価を獲得した。
（資料２－８ プロジェクト （４））

34

３．教育活動

３．教育活動3. 1 学部・大学院との連携研究所所属の教員は，博士課程の創造技術科学大学院，光医工学研究科，修士課程の総合科学
技術研究科の工学専攻，情報学専攻及び理学専攻を担当し，博士課程・修士課程の学生の教育・研究を担っている。創造科学技術大学院においては，教員は創造科学技術研究部に所属し，学生
は大学院自然科学系教育部に所属する。大学院自然科学系教育部には 5 つの専攻があり，この中で研究所の教員は，ナノビジョン工学専攻，光・ナノ物質機能専攻，情報科学専攻及びバイオサ
イエンス専攻を担当している。総合科学技術研究科工学専攻では，機械工学コース，電気電子工学コース，電子物質科学コースを，情報学専攻では情報科学コースを，理学専攻では物理学コース及び生物科学コースを担当している。また，工学部，情報学部及び理学部の教育にも関わって
おり，授業も同等に担当している。2013 年 4 月の組織改組以前は，研究所の教員は主に博士課程と修士課程の教育に関与していたが，組織改組後は学部教育にも研究所以外の教員と同等に携わることとなった。特に工学部の新学科「電子物質科学科」の設立には多くの教員が参画し，現在も研究所の教員の過半数が同学科に所属し，光・電子デバイスとそれを支える材料科学の教育を行っている。これにより，研究所の教員が行っている先導的研究を学生教育により深く還元できる体制が整った。光医工学研究科は 2018 年 4 月に開設された新しい大学院博士課程であり，浜松医科大学の医学系研究科とともに共同教育課程「光医工学共同専攻」を構成している。静岡大
学は，「光の尖端都市 浜松」の創出を目的に，浜松ホトニクス（株），浜松医科大学，光産業創成
大学院大学との間で「浜松光宣言 2013」に調印し，光に関する研究を推進し新産業創出を支援してきたが，光医工学共同専攻は「光の尖端都市 浜松」を担う人材の育成を目指している。光医工学研究科の専任教員８名中７名が電子工学研究所の教員であり，中心的な役割を果たしている。
（資料３－１ 学部・大学院教育の担当状況）（資料３－２ 電子物質科学科の発足）（資料３－３ 光医工学研究科の発足）
3. 2 学生の受入
2008 年度から 2012 年度における大学院博士課程，大学院修士課程，学部生の受入状況を，表３－１に示す。年度によって受入数に変動があるが，博士課程，修士課程，学部生の受け入れはそれぞれ年平均 52 名，106 名，103 名である。国費留学生優先配置特別プログラムにも連続して採択されており，当初は 5 名定員で採択されていたが，2018 年度は 8 名で採択され，研究所教員
も国費留学生を受け入れている。また，国際共同研究を基盤とした繋がりを通じ，私費留学生を積極性に受け入れている。そのため，博士課程には留学生が多く在籍しており，約半数が留学生
である。

35

３．教育活動表３－１ 学生の受入状況：（ ）は留学生数で内数，ただし学部生は集計していない。
2012
年度

2013
年度

2014
年度

2015
年度

2016
年度

2017
年度

2018
年度

合

博士課程

36(10)

42(14)

50(18)

51(24)

56(28)

56(29)

46(25)

337(148)

修士課程

67(0)

69(0)

69(0)

92(4)

116(7)

130(10)143(12)686(33)

学部生

55(--)

77(--)

86(--)

89(--)

117(--)

123(--)

124(--)

671(--)

計

158(10)188(14)205(18)232(28)289(35)309(39)313(37)

1,694(181)計

3. 3 博士号の取得
2012 年度から 2018 年度（9 月）までの 6 年半の間に，創造科学技術大学院において研究所の教員が指導し，博士号を取得した学生は 80 名である。また，アジア（10 か国 36 校），ヨーロッ
パ（14 か国 20 校），アジア（4 か国 4 校），北米（2 か国 2 校），オセアニア（1 か国１校）の大学と大学間協定を締結しており，この中でワルシャワ工科大学（ポーランド），アレクサンド
ル・イアン・クザ大学（ルーマニア），ゴメルステート大学（ベラルーシ），インドネシア大学（インドネシア），中国科学院プラズマ物理研究所（中国）等，17 校とは創造科学技術大学院とダブルディグリー特別プログラム（DDP）協定を締結し，本評価期間中に 33 名の DDP 学生を受け入れている。研究所教員も 20 名の DDP 学生を受け入れるとともに，他大学学生や外国の大学からの審査依頼にも積極的に対応する等，教育面における国際交流活動を活発に行っている。
（資料３－４ 博士学位取得状況）
3. 4 論文・学会・研究会発表
創造科学技術大学院（博士課程）ナノビジョン工学専攻に所属する教員を中心として，学生・
ポスドク・来訪者が参加し，Monday Morning Forum (MMF)を実施している。これは，博士課程
学生・若手研究者の発表の場として 2004 年度の国費留学生優先配置採択と 21 世紀 COE 採択をきっかけにスタートしたもので，毎週月曜日の朝に１時間実施している。2005 年度から開始し，これまでの開催は 393 回となり，研究交流や組織的な学生の研究進捗管理の場としても定着している。原則として，英語による発表と討論で鍛えるとともに，2 ページの英文アブストラクトの事前提出を義務付けており，英語科学技術論文作成の実習にもなっている。
卒業研究，修士・博士論文の研究を，学会・シンポジウムなどを通して積極的に発表を行うよ
うに指導を行っている。
3. 5 学生の受賞
学術講演会において，IEEE SSCS Japan Chapter VDEC Design Award （IEEE Solid-State
Circuits Society）, Best Student Paper Award FIRST PLACE （The Optical Society of America）,
Best Paper Award （International Display Workshop）, ICP Best Paper Award （IEEE Photonics
Society）, Travel Award for Annual Meeting （American Biophysical Society）など，多くの賞を学生が受賞している。
また，2005 年度から，研究所所属教員の指導学生を対象として，優秀な研究成果をあげた者に36

３．教育活動
対し，顕彰と今後の奨励のための「堀井賞」を設け，2014 年度まで継続した。
（資料２－１ 受賞）
表３－２ 学生の受賞
2012
2013
年度
年度
年度
件数
7
18

2014
年度
36

2015
年度
31

*2018 年度は 9 月末日時点の数値

37

2016
年度
25

2017
年度
41

2018
年度
*13

合計
171

４．社会連携

４．社会連携4. 1 産業界・地域への貢献
本評価期間中，研究所が中心となって地域の産官学（金）の関連機関と連携して様々な取り組
みをすすめてきた。2012 年度から 2016 年度は，文部科学省「地域イノベーション戦略支援プログラム」に採択され，地域イノベーションの創出を推進してきた。また，2013 年度から 2015 年
度には，文部科学省「地域資源等を活用した産学連携による国際科学イノベーション拠点整備事業」に採択され，光創起イノベーション研究拠点の整備が実現した。この拠点を研究基盤として，2013 年度から文部科学省「革新的イノベーション創出プログラム（COI STREAM）」に採択された＜精神的価値が成長する感性イノベーション拠点＞にサテライト拠点＜時空を超えて光を自由に操り豊かな持続的社会を実現する光創起イノベーション研究拠点＞として参加し，現在も継続している。さらに，2016 年度には，文部科学省「地域イノベーション・エコシステム形成プログラム」に＜光の尖端都市「浜松」が創成するメディカルフォトニクスの新技術＞が採択され，現在継続中である。
1926 年に浜松高等工業高校（工学部の前身）の高柳健次郎先生が世界で初めてブラウン管に「イ」の字の電送・受像に成功して以来（テレビジョンの発明），本学は研究所を中心にイメージ
ング分野の研究をリードしてきている。これまでに 21 世紀 COE プログラム，知的クラスター創成事業，地域イノベーション戦略支援プログラム等の文部科学省の事業にも採択され，研究開発
や人材育成を加速させてきた。そして，これからの地域の活性化を目的に，2013 年 6 月 11 日に，
静岡大学，浜松医科大学，光産業創成大学院大学，浜松ホトニクス株式会社の 4 者で「浜松光宣
言 2013」を締結し「光の尖端都市 浜松」の創造を目的に，光に関する「研究」，「新産業創出」，
そして「人材育成」を推進するため，密接に連携し具体的な活動を始めている。この期間，研究成果が一般社会に還元（応用）された事例として，高速度，超高感度 CMOS イメージセンサー，
NIRS（近赤外分光法）を用いた医療計測センサー，X 線γ線イメージングデバイスなどがある。
これらのプロジェクト活動とともに，現在，東北大学電気通信研究所をはじめ，国内大学，研究機関との連携を進めると同時に，生体医療分野では，2017 年度にカリフォルニア州立大学アーバイン校ベックマンレーザー研究所（BLI）との研究協力協定を締結し，海外研究拠点との連携も進めている。
また，地域産業界から広く共同研究員を受け入れるとともに，研究成果の共有化を行っている。
2005 年度から開始した，浜松ホトニクス株式会社との研究交流会は，現在も定期的に継続して開催し，研究開発における連携を図っている。
さらに，高柳健次郎記念国際シンポジウムは，研究所が主催して年 1 回開催し，最先端の専門知識を提供している。加えて，ICNERE （International Conference on Nano Electronics Researchand Education），INMS （International Nanotechnology/MEMS Seminar）等の国際シンポジウム
では，研究所が大きな役割を果たしている。
（資料４－１ 研究成果が一般社会に還元（応用）されている事例）

38

４．社会連携

4. 2 社会教育への貢献
静岡大学が主催する，市民参加の「テクノフェスタ in 浜松」，小中学校の教員や生徒を対象とした応用物理学会主催の「リフレッシュ理科教室」，「浜松市民アカデミー」など，研究所の教員が学会員として企画・運営に参加し，研究の最先端の成果を若手研究者や一般の方々にわかりやすく解説するイベントを開催している。
また，2007 年 11 月に開館した高柳記念未来技術創造館は，現在まで広く一般市民に開放されており，その運営及び展示説明などの役割を研究所の教員が担っている。
（資料１－６ 報道等）
（資料別冊 教員活動概要（10 ページ以内））

39

５．国際交流

５．国際交流5. 1 国際会議の開催研究所が主催・運営した国際会議・シンポジウムを表５－１に示す。また，研究所所属の教員が運営に参画した国際会議・シンポジウムを資料５－１に示す。
研究所としては，毎年「高柳健次郎記念国際シンポジウム」を主催している。1999 年に第 1 回を開催して以来，2018 年で 20 回の開催となった。毎年著名な講師を招くとともに，若手研究者
や学生のポスターセッションも設け，研究者交流の場としている。また，創造科学技術大学院が協定を締結する中東欧の 13 か国 15 校が参加する国際会議「インターアカデミア」を 2002 年から，インドネシア大学との「International Conference on Nano Electronics Research and Education（ICNERE）」を 2012 年から隔年で相互にそれぞれ開催しており，研究所の教員も連携して参加している。
（資料５－１ 研究所教員が開催に関与した国際会議・シンポジウム等）
表５－１国際会議・シンポジウムの開催
開催年月

会議等名称

2012 年 09 月

Inter-Academia 20122012 年 11 月

14th Takayangi Kenjiro Memorial Symposium2012 年 12 月

The 6th International Nanotechnology/MEMS Seminar （INMS2012）2013 年 09 月

Inter-Academia 20132013 年 10 月

The 2013 Korean-Japanese Students Workshop

2013 年 11 月

15th Takayangi Kenjiro Memorial Symposium2014 年 09 月

Inter-Academia 20142014 年 11 月

16th Takayangi Kenjiro Memorial Symposium2014 年 11 月

The 2nd International Conference on Nano Electronics Research and Education（ICNERE 2014）2015 年 02 月

2015 International Symposium toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka University

2015 年 09 月

Inter-Academia 2015 [in Hamamatsu]

2015 年 11 月

17th Takayangi Kenjiro Memorial Symposium2016 年 03 月

2016 International Symposium toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka University

2016 年 09 月

Inter-Academia 20162016 年 11 月

18th Takayangi Kenjiro Memorial Symposium2017 年 03 月2017 International Symposium toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka University

2017 年 09 月

Inter-Academia 20172017 年 11 月

19th Takayangi Kenjiro Memorial Symposium

40５．国際交流
開催年月

会議等名称

2018 年 03 月

The 4th International Symposium toward the Future of Advanced Researches in
Shizuoka University

2018 年 09 月

Inter-Academia 2018

5. 2 国際共同研究の実施
研究所の目指す「光・画像科学分野」における国際研究拠点の形成のために，65 件の国際共同研究を遂行しており，イメージセンサー，発光・受光デバイス及び材料，微小電子源などの開発を行っている。共同研究相手国は，ヨーロッパ，アジア，北米の各地域を中心に 25 ヶ国にわたっている。また，多くの大学・研究機関とシンポジウム・セミナーを開催し，学生間においても交流を深めている。
（資料５－２ 国際共同研究の実施状況）
5. 3 学術国際交流協定
電子工学研究所が部局間交流協定を締結している海外の大学・研究機関の一覧を表５－２に示す。また，電子工学研究所教員が関わった大学間交流協定の一覧を表５－３に示す。これらの学
術国際交流協定に基づき学生を受入れ，または派遣し，教育面における国際交流活動を活発に行っている。
表５－２ 電子工学研究所との部局間交流協定締結一覧
締結年月

相手国機関名1993 年 06 月

ドイツ

マックス・プランク固体研究所

2002 年 07 月

中国科学院上海技術物理研究所紅外物理国家重点実験室

2007 年 01 月

ウクライナ

2009 年 09 月

ロシアサンクトペテルブルグ国立工業大学

2010 年 12 月

ドイツ

ルール大学ボッフム校

2011 年 10 月

ブルガリア

2013 年 04 月

イタリア

ローマ・ラ・サピエンツァ大学 情報科学科

2014 年 01 月

モルドバ

モルドバ科学アカデミー

2016 年 07 月

タイ キングモンクット工科大学ラカバン校ナノテクノロジー学部

2017 年 12 月

アメリカ

2018 年 08 月

ポーランド

国立アカデミーV.E.ラシュカリョフ半導体物理研究所

国立図書館研究・情報技術大学

カリフォルニア大学アーバイン校ベックマンレーザー研究所
ウッジ工科大学

表５－３ 電子工学研究所が関わった大学間交流協定
研究所が
締結年月

相手国機関名

責任部局と
なったもの

1999 年 03 月 ポーランド ワルシャワ工科大学

41○

５．国際交流
研究所が締結年月

相手国機関名

責任部局と
なったもの

2002 年 07 月 ドイツ ブッパタール大学○

2004 年 03 月 ルーマニア アレクサンドル・イアン・クザ大学○

2007 年 05 月 ベラルーシ ゴメルステート大学○

2007 年 07 月 インド アンナ大学○

2008 年 06 月 チェコ マサリク大学○

2009 年 03 月 ラトビア リガ工科大学○

2010 年 05 月 インドネシア インドネシア大学○

2010 年 01 月 韓国 プサン大学
2009 年 04 月 ドイツ ブラウンシュバイク工科大学
2011 年 06 月 ブルガリア ソフィア大学○

2012 年 01 月 ハンガリー オブダ大学○

2013 年 03 月 インド スリ・ラマサミー・メモリアル大学○

2013 年 09 月 ウクライナ タラス・シェフチェンコ・キエフ国立大学○

2013 年 09 月 ロシア サンクトペテルブルグ国立工業大学○

2013 年 12 月 マレーシア ベラデニア大学○

2015 年 10 月 リトアニア カウナス工科大学○

2015 年 11 月 ドイツ カールスルーエ工科大学
2015 年 12 月 マレーシア テイラーズ大学○

2015 年 12 月 マレーシア マレーシア工科大学○

2016 年 12 月 マレーシア プトラ大学○

2017 年 01 月 ウクライナ ウクライナ国立技術大学
2017 年 06 月 モルドバ モルドバ国立大学○

2018 年 05 月 タイ キングモンクット工科大学ラカバン校○

5. 4 外国人客員教授等の受入研究所では，外国人客員教授籍を 1 ポスト分確保しており，毎年のべ人数として 3～4 名招聘している。また，海外研究機関に所属する著名な研究者 35 名を Honorable guest professor（HGP）
として迎え，共同研究を推進している。2012 年度～2018 年度前半までの実績で、のべ 92 名の外
国人博士研究員を受け入れている。さらに，各教員による共同研究等のための短期訪問も多数受け入れており，国際共同研究を活発に行っている。
（資料５－３ 外国人客員教授の受入状況）（資料５－４ Honorable guest professor（HGP）及び客員教授の称号付与）

42

５．国際交流（表２－８ 博士研究員の受入人数）
5. 5 海外渡航の状況
共同研究や学会参加発表等を目的とした，学術国際交流協定校，共同研究相手先等への研究所
教員の海外渡航件数は，毎年多数にのぼる。
（資料５－５ 海外渡航の状況）
5. 6 国際教育プログラム
図５－１に，博士課程を中心とした国際交流の概況を示す。ダブルディグリープログラム（DDP）の協定は 15 カ国 17 校と締結している。このうち，中東欧の DDP 協定校（10 か国 10校）を含む 12 か国 13 校とは「インターアカデミア」を組織し，工学分野を中心に研究，留学生
受入れ，博士課程の教育等に関して交流を行っている。アジアの 5 か国 7 校のダブルディグリー
協定締結校からも博士学生が入学しており，国際共同研究を推進している。
図５－１ 中東欧及びアジア協定校

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