06計算科学グループ

Computational
Science

グループ
リーダー
猪熊 孝夫 教授
専門分野
  • 計算材料科学
  • 量子化学
  • シミュレーション科学
  • データ科学
キーワード
  • 第一原理計算
  • シミュレーション
  • 理論解析
  • デバイスモデリング
  • 材料設計
  • インフォマティクス
  • 原子レベル解析

ダイヤモンドデバイスの
高性能化を実現する
材料・構造設計や
新機能創成を目指す

ダイヤモンド半導体の開発において、実際にウェハを成長させ、デバイスを作製する実験的アプローチは不可欠ですが、膨大な時間とコストを要します。これに対し、計算科学は、材料の原子レベルの挙動からデバイス全体の動作までを理論とシミュレーションによって解析・予測することで、実験を効率化し、革新的な設計指針を提供する役割を担います。現代の先端材料研究において、計算科学は開発サイクルの短縮と性能の限界突破に欠かせない「第三の研究手法」として位置づけられています。当グループは、ダイヤモンド中の不純物原子・空孔等の構造や電子状態、そしてデバイスの動作メカニズムの解明に特化し、高性能なダイヤモンド半導体の効率的な設計と最適化、及び新機能創出を目指しています。第一原理計算、分子動力学(MD)シミュレーション、デバイスシミュレーションといった複数の高度な計算手法を連携させ、実験では観測が困難な原子レベルでの現象や複雑な電子の振る舞いを解析できることが、当グループの核となる強みです。

具体的な研究テーマとしては、ダイヤモンドの結晶欠陥の形成メカニズムや、欠陥が電気伝導度に与える影響の定量的な予測があります。これにより、ウェハ技術グループが目指す高品質ウェハの成長条件や、不純物(ドーパント)の最適配置を理論的に導出しています。また、ロジック・パワーデバイスグループと連携し、新しいデバイス構造における電気特性や熱特性のシミュレーションを行い、試作前の段階で性能を正確に予測し、設計を迅速にフィードバックしています。

私たちは、計算科学の力を最大限に活用し、実験グループの活動を強力にサポートすることで、ダイヤモンド半導体の研究開発を理論的・戦略的に加速させ、できるだけ早い社会実装を目指します。

Group Members

教授

猪熊 孝夫Inokuma Takao

教授

石井 史之Ishii Fumiyuki