ISSN0913-0020

The Japan Research and Development Center for Metals

一般財団法人

金属系材料研究開発センター

2011.12No.302

TODAY

Muddle Through「泥沼を這い上がれ」ても共感して興奮したことを今でも覚えています。
テレビ番組では「泥沼を這い上がる」という意味で使用していたと記憶しています。辞書で調べると「もたもたしながらも切りぬけていく」という意味ですが、「泥沼を這い上がる」の方が実感できるので、私もこの意味で使用しています。
さ て、「Break Through」 と い う 言 葉 は 誰 で も知っていますが、これは結果のみを表しているに過ぎず、壁をぶち破るまでの動機や過程が不明です。ところが、「泥沼を這い上がる」という意味の「Muddle Through」には、「Break Through」では言い表すことのできない意味が３つこめられていると思います。まず、敢えて泥沼に入って行っていくという意味です。目の前に立ちはだかる問題を避けることなく、苦労を承知しながら信念を持って問題に取り組むという意気込みといったところでしょうか。2 つ目は、溺れそうになりながらもあきらめないで、試行錯誤しながら必死にもがいて、もがいて、もがき抜くという意味です。そして 3 つ目は、敢えて泥沼に入って、もがき抜き、「Break Through」して泥沼を這いあがった時には、色々な力や知恵が身について大きく成長しているという意味です。この「Muddle Through」という言葉を知ってから、大きな業績をあげている研究者や技術者の経歴を注意してみるようになりましたが、そのほとんどが「Muddle Through」を実践してきた人たちであることを知り、心強く感じました。
現 在 も 泥 沼 の 中 で も が い て い る 最 中 で す が、

熊本大学教授 河村 能人
先日、台湾の 82 歳になる社長と会食している時に、成功の秘訣は何かという話題で盛り上がりました。一代で会社を興し、今や 1,000 人を超える従業員を抱える会社に成長させてきた社長から出てきたのが、「もがくことが大切である」という言葉でした。これこそ私が研究開発を進める上で大切にしてきた「Muddle Through」そのものでした。
私は平成 13 年に開発した長周期積層構造（LPSO構造）という新奇な原子配列構造を有する新しい高強度マグネシウム合金の実用化研究を進めています。この合金は KUMADAI マグネシウム合金と呼ばれ、次世代の高強度・高耐熱性マグネシウム合金として世界的に注目されています。開発当時は、マグネシウム合金の研究に着手して 1 年程度しか経っておらず、ましてや溶解・鋳造は門外漢でしたが、恩師である増本健先生（東北大学名誉教授）から言われたのが、「新材料を開発したら実用化まで面倒をみるのが本来の材料研究者である。途中で放り出さずに実用化まで責任を持って面倒みなさい。」という言葉でした。研究環境が整っている東北大学金属材料研究所から熊本大学に移って日も浅く、またこれまで研究者として認められつつあったアモルファス・ナノ結晶合金という専門分野にも未練はありましたが、「Muddle Through」を意識しながら、KUMADAI マグネシウム合金の実用化を目指して研究開発に取り組んできました。
「Muddle Through」という言葉は、10 年ほど前にテレビ番組をみていたときに出てきた言葉だったと記憶していますが、その言葉を聞いたときにとKUMADAI マグネシウム合金の研究開発を通して、「Muddle Through」の大切さを若い人達にも伝えていきたいと思っています。その大切さを実証するためにも早く泥沼を這いあがりたいものです。
JRCM の関係者の方々にもご支援頂けると幸いに存じます。

1

JRCM REPORTฬၔᄢቇ䈱⎇ⓥቶ⚫੺

協力大学の研究室紹介
ቇᩞᴺੱ ฬၔᄢቇ
参画しています。
JRCM では、独立行政法人新エネルギー・産業技術総ฬၔᄢቇℂᎿቇㇱ᧚ᢱᯏ⢻Ꮏቇ⑼本プロジェクトは 福井大学の葛原教授をプロジェク合開発機構（NEDO) が ｢エネルギーイノベーションプロトリーダーとして、大阪大学、名古屋大学、名城大学、グラム｣、｢ナノテク・部材イノベーションプログラム｣
䇾468-8502 ฬฎደᏒᄤ⊕඙Ⴎ㊍ญ䋱䋭䋵䋰䋱及び「IT イノベーションプログラム」の一環として平成昭和電工（株）、住友電気工業（ 株）、サンケン電気（ 株）、

19 年 6 月より実施している ｢ナノエレクトロニクス半豊田合成 ( 株）、日本ガイシ ( 株）、シャープ（株）、（株）

導体新材料・新構造技術の開発－窒化物系化合物半導体

豊田中央研究所、JRCM で実施されており、ここでは名基板・エピタキシャル成長技術の開発プロジェクト｣ に城大学の研究室を紹介します。

૕Ꮏቇ⎇ⓥቶ
学校法人 名城大学

ಎᢎ᝼ ጤ⼱ ⚛㗼⎇ⓥቶ䋺㪉ภ㙚㪉㓏㪉㪇㪏ภቶ
半導体工学研究室
TEL䋺䋨052䋩838䋭2430
准教授
岩谷 素顕

㗻౮⌀

理工学部 材料機能工学科〒 468-8502
名古屋市天白区塩釜口 1-501

研究室：2号館 2 階 208 号室
FAX䋺䋨052䋩832䋭1244
TEL：（052）838-2430
FAX：（052）832-1244

研究概要⓸ൻ‛ඨዉ૕䊂䊋䉟䉴㪞㫉㪼㪼㫅㩷㪮㪿㫀㫋㪼㩷㪣㪜㪛᭎ⷐ㧦 研究紹介㪙㫃㫌㪼㩷㪣㪜㪛㪣㪜㪛
私たちの研究室では III 族窒化物半導体による੺新領域エレクトロニクスの実現を目指し研究を䈤䈱⎇ⓥቶ䈪䈲IIIᣖ⓸ൻ‛ඨዉ૕(䊅実施しています。
この材料は、図 1 のように青色・緑色・白色䊄)䈮䉋䉎ᣂ㗔ၞ䉣䊧䉪䊃䊨䊆䉪䉴䈱ታLED や青紫色半導体レーザ、通信用 FET などが㕍⚡⦡ඨዉ૕䊧䊷䉱ᜰ䈚⎇ⓥ䉕ታᣉ䈚䈩䈇䉁䈜䇯
実用化されています。LED は、LED テレビ、屋内照明をはじめ、携帯電話、イルミネーション、᧚ᢱ䈲䇮࿑1䈱䉋䈉䈮㕍⦡䊶✛⦡䊶⊕⦡
信号機、空気清浄機、超大型ディスプレイ、野㕍⚡⦡ඨዉ૕䊧䊷䉱䇮ㅢା↪FET䈭
菜栽培、冷蔵庫、車のヘッドライドなどに用い
GaN♽FETられています。また、青紫色半導体レーザは、↪ൻ䈘䉏䈩䈇䉁䈜䇯LED䈲䇮LED䊁䊧
Blu-ray Disc に用いられており、皆さんが良くౝᾖ᣿䉕䈲䈛䉄䇮៤Ꮺ㔚⹤䇮䉟䊦䊚䊈䊷ᔕ↪ಽ㊁
知っているプレイステーション 3 にも使われてାภᯏ䇮ⓨ᳇ᷡᵺᯏ䇮⿥ᄢဳ䊂䉞䉴䊒
おり、この半導体の日本の市場は年間数千億円と莫大な市場が築かれています。
㊁⩿ᩱၭ䇮಄⬿ᐶ䇮ゞ䈱䊓䉾䊄䊤䉟䊄䈭
その一方で、これらのデバイスはこの材料が䈇䉌䉏䈩䈇䉁䈜䇯䉁䈢䇮㕍⚡⦡ඨዉ૕
持つ物性的なポテンシャルの一部分を発揮しているのにしかすぎません。例えば、発光デバイ
䈲䇮Blu-rayDisc䈮↪䈇䉌䉏䈩䈍䉍䇮⊝
LED䊁䊧䊎
スで見てみると、図 2 のように実用化されてい⦟䈒⍮䈦䈩䈇䉎䊒䊧䉟䉴䊁䊷䉲䊢䊮3䈮䉅
る領域はこの材料系のほんの一部分でしかあり៤Ꮺ㔚⹤↪䊤䉟䊃
䈩䈍䉍䇮䈖䈱ඨዉ૕䈱ᣣᧄ䈱Ꮢ႐䈲ᐕ
ません。本研究グループでは、この材料系が持つポテンシャルを極限まで発現させ、これまでం౞䈫⩨ᄢ䈭Ꮢ႐䈏▽䈎䉏䈩䈇䉁䈜䇯にないような新機能エレクトロニクスデバイス
৻ᣇߢ‫᧚ߩߎߪࠬࠗࡃ࠺ߩࠄࠇߎޔ‬を実現することを目標に研究を遂行していますାภᯏ
このような観点から本研究グループでは、以下৻⥸ᾖ᣿ߟ‛ᕈ⊛ߥࡐ࠹ࡦࠪࡖ࡞ߩ৻ㇱಽࠍのような研究テーマを設定しながら研究を進めߡ޿ࠆߩߦߒ߆ߔ߉߹ߖࠎ‫ޔ߫߃଀ޕ‬図 1：窒化物半導体デバイスとその応用分野
࿑1䋺⓸ൻ‛ඨዉ૕䊂䊋䉟䉴䈫䈠䈱ᔕ↪ಽ㊁ています。
ࡃࠗࠬߢ⷗ߡߺࠆߣ‫ޔ‬࿑ߩࠃ߁ߦ
ᵄ㐳[nm]
JRCM NEWS No.302ߐࠇߡ޿ࠆ㗔ၞߪߎߩ᧚ᢱ♽ߩ߶ࠎ
2⚡ᄖ✢⿒ᄖ✢ಽߢߒ߆޽ࠅ߹ߖࠎ‫⎇ᧄޕ‬ⓥࠣ࡞࡯
AlGaAs♽200300400500600700800ᵄ㐳[nm]
200nm

300nm

400nm

500nm

600nm

700nm

800nm

⚡ᄖ✢

⿒ᄖ✢
AlGaAs♽AlGaInP♽

AlGaInN♽
LED䊐䊨䊮䊁䉞䉝㗔ၞ䊐䊨䊮䊁䉞䉝㗔ၞLDታ↪ൻ㗔ၞ

図 2：窒化物半導体材料の持つ光材料としてのポテンシャル

１．窒化物半導体結晶（AlN、GaN、InN および混があり実現ができていません。これを、もし窒化晶）の MOVPE 成長技術の革新

物半導体を用いた紫外発光の LED や半導体レーザ窒化物半導体の結晶成長技術の革新を進めてで代替できれば、ガンの革命的な治療法が確立すいます。具体的には、窒化物半導体である AlN、るかもしれません。また、アトピー性皮膚炎等のGaN、InN の間にはそれぞれ数%を超える大きな格治療などへの応用が期待されており、他の医療機子不整合があるため、良好なヘテロ接合技術を形関と共同研究を進めています。他にも殺菌、目の成するためには様々な課題があります。本研究グ治療など様々な分野への応用が期待されています。

ループでは、様々なその場観察技術や評価技術をその他、以下のような研究を遂行しています。

駆使し、最適な結晶成長技術の確立を行っていま

４．窒化物半導体を用いたパワーデバイスの開発す。

５．窒化物半導体を用いた太陽電池の開発

２．デバイスプロセス技術の革新

６．窒化物半導体へのナノ構造の適用

窒化物半導体のデバイスプロセス技術は Si など他の材料に比べて成熟されていません。本グ
ループでは、様々なデバイスを実現するためのデバイスプロセス技術の確立を行っています。
３．紫外発光デバイスの開発
紫外発光の LED や紫外半導体
レーザは、医療・バイオ・環境分野からの要望が非常に高いデバイスです（図３）。
例えば、現在の医療では抗がん剤や感光性分子修飾と紫外線半導体レーザや LED を使うことによって、ガンの治療が可能であることが実験的には分かっています。しかし、既存の紫外線

図 3：紫外発光素子の応用例

光源は大きく、安全面でも問題
3JRCM NEWS No.302

国家プロジェクトへの参画と役割
NEDO ナノエレ窒化物プロジェク
ト：名古屋大学と共同でパワーデバイス用の窒化物半導体結晶成長技術の開発を行っています。特に、無極性面窒化物半導体や GaInN 等を用いた新しいデバイスの作製に必要な結晶成長技術の確立を目指しています。
研究施設 / 設備の紹介
名城大学 LED 共同研究センターや窒化物半導体研究センターを整備し、企業との共同研究や国家プロジェクトを推進しています。名城大学には図 4 のように多数の有機金属気相成長装置や窒化物半導体用デバイスプロセス装置等を設置しています。
お知らせ
JRCM では大阪大学、丸文財団との連携により、下記のシンポジウム「日本の省エネ・創エネ」を共催することになりましたのでご案内申し上げます。
○大阪大学・丸文財団連携シンポジ
ウム 「日本の省エネ・創エネ」－
最先端を走る研究者たちが語る－
主催：（講演の部）大阪大学 GCOE
プログラム「次世代電子デバイス教育研究開発拠点」：（パネル討論の部）
一般財団法人 丸文財団
共催：一般財団法人 金属系材料研究開発センター、日本結晶成長学会・バルク成長分科会
協賛：応用物理学会関西支部
日時：平成 23 年 12 月 17 日 ( 土 )10：00 - 17：00
場所：千里ライフサイエンスセン
ター
大阪府豊中市新千里東町 1-4-2
http://www.senrilc.co.jp/
・北大阪急行（地下鉄御堂筋線）「千里中央」駅下車 北出口すぐ
・大阪モノレール「千里中央駅」
下車 徒歩 5 分zฬၔᄢቇLED౒ห⎇ⓥ䉶䊮䉺䊷䋨⚻↥⋭↥ᬺవ┵䉟䊉䊔䊷䉲䊢䊮᜚ὐᢛ஻੐ᬺ䋩䊶䊶䊶⚂500m2

MOVPE6บ,EB⫳⌕㬍2䇮 䉴䊌䉾䉺㬍2䇮䊐䉤䊃䊥䉸䊤䉟䊮㬍2䇮XRD㬍2TEM䇮SEM㬍3䇮CL䇮䊖䊷䊦᷹ቯ䇮䉣䊥䊒䉸䇮䊧䊷䉱䉴䉪䊤䉟䊋䊷䇮FIB䇮㔚ሶ䊎䊷䊛㔺z⓸ൻ‛ඨዉ૕⎇ⓥ䉶䊮䉺䊷శ䇮 䊅䊉䉟䊮䊒䊥䊮䊃䇮ICP䇮ᤨಽ⸃PL䇮PL䇮䊂䊋䉟䉴⹏ଔ䋨ᢥ⑼⋭䊊䉟䊁䉪䊥䉰䊷䉼䉶䊮䉺䊷䇮21਎♿COE䋩 ⵝ⟎,ታⵝⵝ⟎䇮AlN᣹⪇ᴺⵝ⟎䊶䊶䊶⚂440m2

ਇቯᒻ䈎䉌4䉟䊮䉼䊒䊨䉶䉴䉁䈪น⢻
䈭䈬䇮LED㐿⊒䈮ᔅⷐ䈭䉲䉴䊁䊛৻ᑼ䈏೑↪น⢻䈪䈜

図 4：名城大学の窒化物半導体研究の施設 / 設備
参 加 費：無料
プログラム：【前半】（講演の部）大阪大学 GCOE
シンポジウム（EDIS2011 Session E）
時間：10:00 - 14:15（12:00-13:15 昼休み）
司会進行
小川 哲生（大阪大学）
講演者＜講演題目＞（講演は英語で行われます）
天野 浩（名古屋大学）＜未来の生活を支える基幹材料としての窒化物半導体＞
城戸 淳二（山形大学）＜有機 EL 照明の現状と将来展望＞
染谷 隆夫（東京大学）＜フレキシブル有機デバイス＞
長濱 慎一（日亜化学工業）＜窒化物半導体レーザーを用いた白色光源＞
野田 進（京都大学）＜フォトニック結晶による光制御の現状＞
森 勇介（大阪大学）＜光デバイス高効率化に向けたバ
ルク GaN 結晶育成技術＞
五十音順（プログラムはホームページでご確認ください）【後半】（パネル討論の部）丸文シン

The Japan Research and Development Center for Metals

JRCM NEWS ／第 302 号

発 行
発行人
発行所

ポジウム
時間：14:30 - 17:00（前半の講演内容を元に日本語で行われます）
司会進行
小川 哲生・森 勇介（大阪大学）
菰田 卓哉（パナソニック電工）
パネリスト
天野 浩（名古屋大学）、城戸 淳二（山形大学）、染谷 隆夫（東京大学）、中井 徳太郎（環境省）、野田 進（京都大学）他
申込先：
プログラム詳細http://www.eei.eng.osaka-u.ac.jp/
gcoe/EDIS2011/satellite/sessionE/index.html
参加登録
http://www.eei.eng.osaka-u.ac.jp/
gcoe/EDIS2011/registrationform.
html
問合先：〒 565-0871 大阪府吹田市山田丘 2-1
大阪大学大学院工学研究科 電気電子情報工学専攻 森勇介
TEL：06-6879-7706
FAX：06-6879-7708e-mail：mori.yusuke@eei.eng.
osaka-u.ac.jp

2011 年 12 月 1 日
小紫 正樹
一般財団法人 金属系材料研究開発センター〒 105-0003 東京都港区西新橋一丁目 5 番 11 号 第 11 東洋海事ビル 6 階

内容に関するご意見、ご質問は JRCM 総務企画部までお寄せください。
本書の内容を無断で複写・複製・転載することを禁じます。

T E L (03)3592-1282（代）／ FAX (03)3592-1285
ホームページ URL http://www.jrcm.or.jp/
E-mail jrcm@oak.ocn.ne.jp4