今日の社会を支えているパワーデバイスは珪素(シリコン, Si)という半導体材料で作られています。過去50年間の研究開発によりSi材料の理論的な限界性能を引き出すところまでSiパワーデバイスの改良が進んでいます。これは素晴らしいことなのですが、見方を変えるとSiパワーデバイスは大幅な性能向上の余地は残されていないとも言えます。電気自動車や太陽光発電など電気エネルギーの重要性はますます高まっており、パワーデバイスのさらなる性能向上には大きな期待が寄せられています。その期待に応えるには、超高性能パワーデバイスを実現するためにはSiの材料限界を超える新規半導体材料を活用する必要があります。
名古屋大学の赤﨑勇先生、天野浩先生のノーベル賞受賞で広く知られることになった窒化ガリウム(GaN)は、青色発光ダイオード(LED)だけではなく、パワーデバイス材料としても優れた特性（材料物性）をもっています。本研究室では、GaNを用いた超高性能パワーデバイスの実現を一つの柱として研究を展開します。
新しい半導体材料をパワーデバイスとして完成させるためには非常にたくさんの技術的課題を解決しなければなりません。例えば、完全性の高い結晶成長技術の開発、結晶の電子物性の制御、結晶にパワーデバイスの働きを持たせるためのさまざまな微細加工や局所伝導度制御技術、表面・界面制御技術の確立、そしてGaNの優れた物性を最大限に引き出すデバイス構造の考案などです。本研究室では、GaNの諸性質をさまざまな評価・分析手法で調べ、解明すると共に、その知見に基づいた物性制御方法の提案や、GaNの特性を引き出すデバイス構造の提案、デバイス加工に伴う特性劣化などのメカニズム解明やその抑制方法の確立などを進めます。また、試作したGaNパワーデバイスの特性評価をさまざまな側面から行います。
パワーデバイスは総合力が問われるデバイスです。あるワンポイントで突出していても良いデバイスにはなりません。また、個々の研究トピックを進めるときにも、結晶、プロセス、デバイスを見た総合的な視点が必要です。本研究室では、テーマに応じて名大の他の研究室や国内外の大学、企業、研究機関と共同で研究を推進しています。