Review
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Material Report
Review
極限CMOS開発の現状と将来展望・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
Present Status and Prospect of Ultimate CMOS
平本俊郎
Toshiro Hiramoto 東京大学 生産技術研究所 教授
VLSIを構成するMOSトランジスタのサイズは急速に微細化している。ゲート長が10nm以下にまで
微細化された極限CMOSは,将来の高度情報通信化社会を根底で支える基盤デバイスである。本稿で
は,MOSトランジスタの微細化の現状と,極限CMOSの将来について紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.トランジスタの微細化とスケーリング則
3.半導体技術ロードマップにみるMOSトランジスタの微細化
4.サブ10nmトランジスタ
5.トランジスタの微細化限界
6.極限CMOSの重要性
7.極限CMOS開発の課題と解決策
8.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
R&D
カーボンナノコイルの合成と特性・・・・・・・・・・・・14
Synthesis and Properties of Carbon Nanocoils
中山喜萬
Yoshikazu Nakayama 大阪府立大学大学院 工学研究科 電子物理工学分野 教授
ナノコイルは特異な形態から,電磁波吸収材や電子源,微小領域の磁場発生・検出素子,ナノの
バネ,さらに電気や熱の伝導性,機械的強度,伸縮性などに優れた高機能性ナノコンポジット素材
として期待される。本稿ではこういったナノコイルの合成法,成長機構,大量合成に向けた取り組
みについて,また機械的特性および電界放出特性についても概説する。
～目次～
1.はじめに
2.合成法
3.Fe/ITO触媒を利用したコイル合成9,10)
4.触媒の機能
5.コイル径制御
5.1 流量による制御
5.2 鉄・インジウム・スズ合金酸化膜による制御
6.微粒子触媒の開発
7.ナノコイルの特性
7.1 機械的特性
7.2 電界放出特性
8.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
カーボンナノコイル・ナノツイストの合成・・・・・・・・・・・・23
Syntheses of Carbon Nanocoils and Nanotwists
滝川浩史
Hirofumi Takikawa 豊橋技術科学大学 電気・電子工学系 助教授
らせん形状を呈したカーボンナノファイバーは,カーボンナノチューブの合成法と同じ触媒CVD法
によって合成できる。その形状は,触媒やプロセス条件などによって変化する。本稿では,コイル形
状を呈したカーボンナノコイルの量産的合成,およびねじれ形状を呈したカーボンナノツイストの膜
状合成について概説する。
～目次～
1.はじめに
2.ヘリカルカーボンナノファイバー
2.1 合成方法
2.2 合成物
3.カーボンナノコイル(CNC)の量産
4.カーボンナノツイスト(CNTw)膜の合成
5.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
制振合金M2052製据え付けマウントによる研削加工性能の向上・・・・29
Improvement of the Quality in a Surface Grinding Machine by using a Mount made of the Damping Alloy ,M2052
細谷武司
Takeshi Hosoya (株)セイシン 常務取締役
研削加工は,平滑で高精度な仕上げ面を得るための加工法であるが,その精度を左右する因子は
工作物砥石間の相対振動変位である。本研究は今までのアプローチである剛性と重量による共振周
波数対策ではなく,高強度で加工性の良い制振合金M2052を据え付けマウントと砥石フランジに利
用して,簡便で効果的な性能向上を実現した。
～目次～
1.背景
2.据え付けマウントと砥石フランジ部へのM2052の応用
3.実験方法
4.評価結果
5.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
カラー舗装用着色バインダー・・・・・・・・・・・・・・・・・38
Color Binder for Color Pavement
博多俊之
Toshiyuki Hakata 戸田工業(株) 創造本部 課長
カラー舗装道路を施工する場合に,従来はアスファルトプラントで別々に添加し,混合されていた
アスファルトと顔料をプレミックスし,2～30mm程度の固形状としたことにより,作業性に優れ,かつ
特性面においても優れたバインダーとした。今後さまざまな応用が期待されるカラー舗装用着色バイ
ンダー(当社製,品名:CSファルト)について紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.CSファルトの特長-作業面での特長-
3.アスファルト特性
3.1 バインダー特性
3.2 アスファルト混合物特性
3.3 低温カンタブロ試験
3.4 舗装面の退色性
4.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
反応性プラズマ蒸着法によるGa添加酸化亜鉛透明導電膜・・・・44
Transparent Conductive Ga doped ZnO Thin Films Prepared by Reactive Plasma Deposition Method
山本哲也 *1 岸本誠一 *2 池田圭吾 *3 酒見俊之 *4 粟井 清 *5
白方 祥 *6 碇 哲雄 *7 中田時夫 *8 仁木 栄 *9 矢野哲夫 *10
*1 Tetsuya Yamamoto 高知工科大学 総合研究所マテリアル・デザイン研究センター センター長・教授
*2 Seiichi Kishimoto 高知工科大学 総合研究所マテリアル・デザイン研究センター 助教授
*3 Keigo Ikeda 高知工科大学 総合研究所マテリアル・デザイン研究センター
*4 Toshiyuki Sakemi 住友重機械工業(株)
*5 Kiyoshi Awai 住重試験検査(株)
*6 Sho Shirakata 愛媛大学 工学部 電気電子工学科
*7 Tetsuo Ikari 宮崎大学 工学部 電気電子工学科
*8 Tokio Nakata 青山学院大学 理工学部 電気電子工学科
*9 Shigeru Niki (独)産業技術総合研究所 光技術研究部門 光エレクトロニクス材料グループ
*10 Tetsuo Yano (独)産業技術総合研究所 海洋資源環境研究部門 海洋環境材料開発研究グループ
Gaドーピングした酸化亜鉛薄膜(GZO)を反応性プラズマ蒸着法によって成膜した。基板温度は
200℃であり,Gaの含有量は3wt%である。本成膜条件での成膜速度は170nm/minであった。
抵抗率2×10-4Ω・cm ,キャリア濃度は8×1020cm-3,最大ホール移動度は29cm2/V ・secである。
可視光領域で透過率90%以上のものが得られた。反応性プラズマ蒸着法は酸化亜鉛薄膜の大面積製膜
も可能であり,1m角の大きさのGZO製膜に成功した。
～目次～
1.はじめに
2.反応性プラズマ蒸着法(RPD法)
3.実験結果と考察
3.1 SEM像
3.2 X線回析測定
3.3 透過率
4.大面積製膜
5.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
機能材料連載講座:因果化学からみる材料の機能性(7)
能動的な表面で液体を動かす・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・55
Displacement of Fluids by Active Surfaces
市村國宏
Kunihiro Ichimura 東邦大学 理学部 特任教授
固体表面の構造変化は濡れ性を変える。熱,化学吸着,光,電場などによって誘起される表面の
構造変化が,濡れ性の変化として増幅されているとみなすことができる。固体の表面エネルギーに
これらの外部刺激によって勾配を設けることができれば,マランゴニ効果に基づいて液滴が動く。
これらについて,最近の研究動向を紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.マランゴニ効果
3.温度変化で濡れ性を変える
4.電場印加で濡れ性を変える
5.表面吸着反応により液滴を動かす
6.光照射で濡れ性を制御する
7.デバイス化への道
8.おわりに
--------------------------------------------------------------------------------
連載:高分子材料の実用性(3)
衣料,レンズ,医療分野-その3・・・・・・・・・・・・・・・・・66
Foreign Clothes of Polyester,Lens of Plastics,Plastic of Medical Science
鴨川昭夫
Akio Kamogawa 元・理化学研究所 研究員/元・工学院大学 電子工学科;化学工学科
～目次～
実用例-3
・引っ張っても切れない人工毛髪,台所用スポンジ…
-しわにならないワイシャツ
-生体になじむアクリル樹脂
-カードも紙も再利用時代に
-形状記憶樹脂の点滴針
--------------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
電池用構成材料ケミカルスの現状・・・・・・・・・・・・・・・・・74
～目次～
1.概要
2.各種電池における開発・材料動向
2.1 一次電池
2.2 リチウムイオン電池
2.3 ニッケル水素電池
2.4 リチウムポリマー電池
3.二次電池の市場動向
4.二次電池メーカーの動向
5.二次電池材料メーカー
Review
極限CMOS開発の現状と将来展望・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・5
Present Status and Prospect of Ultimate CMOS
平本俊郎
Toshiro Hiramoto 東京大学 生産技術研究所 教授
VLSIを構成するMOSトランジスタのサイズは急速に微細化している。ゲート長が10nm以下にまで
微細化された極限CMOSは,将来の高度情報通信化社会を根底で支える基盤デバイスである。本稿で
は,MOSトランジスタの微細化の現状と,極限CMOSの将来について紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.トランジスタの微細化とスケーリング則
3.半導体技術ロードマップにみるMOSトランジスタの微細化
4.サブ10nmトランジスタ
5.トランジスタの微細化限界
6.極限CMOSの重要性
7.極限CMOS開発の課題と解決策
8.おわりに
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R&D
カーボンナノコイルの合成と特性・・・・・・・・・・・・14
Synthesis and Properties of Carbon Nanocoils
中山喜萬
Yoshikazu Nakayama 大阪府立大学大学院 工学研究科 電子物理工学分野 教授
ナノコイルは特異な形態から,電磁波吸収材や電子源,微小領域の磁場発生・検出素子,ナノの
バネ,さらに電気や熱の伝導性,機械的強度,伸縮性などに優れた高機能性ナノコンポジット素材
として期待される。本稿ではこういったナノコイルの合成法,成長機構,大量合成に向けた取り組
みについて,また機械的特性および電界放出特性についても概説する。
～目次～
1.はじめに
2.合成法
3.Fe/ITO触媒を利用したコイル合成9,10)
4.触媒の機能
5.コイル径制御
5.1 流量による制御
5.2 鉄・インジウム・スズ合金酸化膜による制御
6.微粒子触媒の開発
7.ナノコイルの特性
7.1 機械的特性
7.2 電界放出特性
8.おわりに
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カーボンナノコイル・ナノツイストの合成・・・・・・・・・・・・23
Syntheses of Carbon Nanocoils and Nanotwists
滝川浩史
Hirofumi Takikawa 豊橋技術科学大学 電気・電子工学系 助教授
らせん形状を呈したカーボンナノファイバーは,カーボンナノチューブの合成法と同じ触媒CVD法
によって合成できる。その形状は,触媒やプロセス条件などによって変化する。本稿では,コイル形
状を呈したカーボンナノコイルの量産的合成,およびねじれ形状を呈したカーボンナノツイストの膜
状合成について概説する。
～目次～
1.はじめに
2.ヘリカルカーボンナノファイバー
2.1 合成方法
2.2 合成物
3.カーボンナノコイル(CNC)の量産
4.カーボンナノツイスト(CNTw)膜の合成
5.おわりに
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制振合金M2052製据え付けマウントによる研削加工性能の向上・・・・29
Improvement of the Quality in a Surface Grinding Machine by using a Mount made of the Damping Alloy ,M2052
細谷武司
Takeshi Hosoya (株)セイシン 常務取締役
研削加工は,平滑で高精度な仕上げ面を得るための加工法であるが,その精度を左右する因子は
工作物砥石間の相対振動変位である。本研究は今までのアプローチである剛性と重量による共振周
波数対策ではなく,高強度で加工性の良い制振合金M2052を据え付けマウントと砥石フランジに利
用して,簡便で効果的な性能向上を実現した。
～目次～
1.背景
2.据え付けマウントと砥石フランジ部へのM2052の応用
3.実験方法
4.評価結果
5.おわりに
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カラー舗装用着色バインダー・・・・・・・・・・・・・・・・・38
Color Binder for Color Pavement
博多俊之
Toshiyuki Hakata 戸田工業(株) 創造本部 課長
カラー舗装道路を施工する場合に,従来はアスファルトプラントで別々に添加し,混合されていた
アスファルトと顔料をプレミックスし,2～30mm程度の固形状としたことにより,作業性に優れ,かつ
特性面においても優れたバインダーとした。今後さまざまな応用が期待されるカラー舗装用着色バイ
ンダー(当社製,品名:CSファルト)について紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.CSファルトの特長-作業面での特長-
3.アスファルト特性
3.1 バインダー特性
3.2 アスファルト混合物特性
3.3 低温カンタブロ試験
3.4 舗装面の退色性
4.おわりに
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反応性プラズマ蒸着法によるGa添加酸化亜鉛透明導電膜・・・・44
Transparent Conductive Ga doped ZnO Thin Films Prepared by Reactive Plasma Deposition Method
山本哲也 *1 岸本誠一 *2 池田圭吾 *3 酒見俊之 *4 粟井 清 *5
白方 祥 *6 碇 哲雄 *7 中田時夫 *8 仁木 栄 *9 矢野哲夫 *10
*1 Tetsuya Yamamoto 高知工科大学 総合研究所マテリアル・デザイン研究センター センター長・教授
*2 Seiichi Kishimoto 高知工科大学 総合研究所マテリアル・デザイン研究センター 助教授
*3 Keigo Ikeda 高知工科大学 総合研究所マテリアル・デザイン研究センター
*4 Toshiyuki Sakemi 住友重機械工業(株)
*5 Kiyoshi Awai 住重試験検査(株)
*6 Sho Shirakata 愛媛大学 工学部 電気電子工学科
*7 Tetsuo Ikari 宮崎大学 工学部 電気電子工学科
*8 Tokio Nakata 青山学院大学 理工学部 電気電子工学科
*9 Shigeru Niki (独)産業技術総合研究所 光技術研究部門 光エレクトロニクス材料グループ
*10 Tetsuo Yano (独)産業技術総合研究所 海洋資源環境研究部門 海洋環境材料開発研究グループ
Gaドーピングした酸化亜鉛薄膜(GZO)を反応性プラズマ蒸着法によって成膜した。基板温度は
200℃であり,Gaの含有量は3wt%である。本成膜条件での成膜速度は170nm/minであった。
抵抗率2×10-4Ω・cm ,キャリア濃度は8×1020cm-3,最大ホール移動度は29cm2/V ・secである。
可視光領域で透過率90%以上のものが得られた。反応性プラズマ蒸着法は酸化亜鉛薄膜の大面積製膜
も可能であり,1m角の大きさのGZO製膜に成功した。
～目次～
1.はじめに
2.反応性プラズマ蒸着法(RPD法)
3.実験結果と考察
3.1 SEM像
3.2 X線回析測定
3.3 透過率
4.大面積製膜
5.おわりに
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機能材料連載講座:因果化学からみる材料の機能性(7)
能動的な表面で液体を動かす・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・55
Displacement of Fluids by Active Surfaces
市村國宏
Kunihiro Ichimura 東邦大学 理学部 特任教授
固体表面の構造変化は濡れ性を変える。熱,化学吸着,光,電場などによって誘起される表面の
構造変化が,濡れ性の変化として増幅されているとみなすことができる。固体の表面エネルギーに
これらの外部刺激によって勾配を設けることができれば,マランゴニ効果に基づいて液滴が動く。
これらについて,最近の研究動向を紹介する。
～目次～
1.はじめに
2.マランゴニ効果
3.温度変化で濡れ性を変える
4.電場印加で濡れ性を変える
5.表面吸着反応により液滴を動かす
6.光照射で濡れ性を制御する
7.デバイス化への道
8.おわりに
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連載:高分子材料の実用性(3)
衣料,レンズ,医療分野-その3・・・・・・・・・・・・・・・・・66
Foreign Clothes of Polyester,Lens of Plastics,Plastic of Medical Science
鴨川昭夫
Akio Kamogawa 元・理化学研究所 研究員/元・工学院大学 電子工学科;化学工学科
～目次～
実用例-3
・引っ張っても切れない人工毛髪,台所用スポンジ…
-しわにならないワイシャツ
-生体になじむアクリル樹脂
-カードも紙も再利用時代に
-形状記憶樹脂の点滴針
--------------------------------------------------------------------------------
機能材料マーケットデータ
電池用構成材料ケミカルスの現状・・・・・・・・・・・・・・・・・74
～目次～
1.概要
2.各種電池における開発・材料動向
2.1 一次電池
2.2 リチウムイオン電池
2.3 ニッケル水素電池
2.4 リチウムポリマー電池
3.二次電池の市場動向
4.二次電池メーカーの動向
5.二次電池材料メーカー
