【特集】　窒化ガリウムの最新展開

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特集にあたって　　

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川上養一　京都大学　大学院工学研究科　電子工学専攻　教授


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GaN基板上高出力InGaN LEDの開発
Study of High Power InGaN LED on GaN Substrate

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横川俊哉　パナソニック　デバイス・システム研究センター　グループマネージャー　

　エネルギー使用量の削減や環境負荷低減が世の中の潮流となるなか,省エネで長寿命であるLED(Light Emitting Diode)照明機器の普及が急速に進展しつつある。この要望にこたえるべく,当社はその基幹部品である高効率,GaN基板上の高出力InGaN LEDの開発を行っている。特にm面GaN基板上の高品質InGaN結晶成長技術と低抵抗電極技術を駆使して,1Aで1.23Wを示す高出力LEDを実現した。c面のLEDでの顕著なドループによる効率低下は,m面GaN-LEDでは抑えられ,駆動電流密度500A/cm2においても外部量子効率の低下は約20%にとどまり,低ドループ特性を実現した。

【目次】
1.はじめに
2.m面GaNの要素技術
2.1　高品質InGaN結晶成長技術
2.2　低抵抗p型電極技術
3.高出力LED特性
3.1　低ドループ特性
4.まとめ


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Naフラックス法によるGaN基板作製技術
Growth of GaN Substrate by Na Flux Method

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森勇介　大阪大学　大学院工学研究科　電気電子情報工学専攻　教授

　Naフラックス法は,Na/Ga溶液中に窒素を溶解させ,GaNを析出させる方法である。HVPE種基板上には2〜4インチ径の大口径GaN結晶が,微小種結晶上には転位が観測されない高品質GaN結晶の育成が可能である。現在,高品質大口径化実現に向けて,複数の結晶を合体させる新規結晶育成技術の研究開発が進められている。

【目次】
1.はじめに
2.Naフラックス法によるGaN結晶育成技術
2.1　板状種結晶上のGaN結晶育成技術
2.2　微小種結晶上のGaN結晶育成技術
2.3　将来展望
3.まとめ


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有機金属気相成長装置の現状と展望
Present Status and Future Prospect of MOCVD Equipment

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松本　功　大陽日酸イー・エム・シー　代表取締役社長

　有機金属気相成長(MOCVD)装置のコンセプトを紹介し,窒化物半導体の大口径基板上へのヘテロエピタキシーにおける課題を解説する。生産性向上には成長速度の高速化とデバイス構造の簡略化が重要である。生産性と成長速度の関係についてLEDとSi基板上の電子デバイスを例に解説する。最後に装置スケールアップの今後の動向について述べる。

【目次】
1.はじめに
2.LEDのスループットと成長速度
3.大口径Si基板上への成長
4.スケールアップの展望


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GaN基板作製技術の開発 ―結晶欠陥およびひずみ低減技術―
Development of GaN Substrate Fabrication Technology ― Control of Dislocation and Strain ―

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碓井彰　古河機械金属　研究開発本部　ナイトライド事業室　室長

　GaN系レーザやパワー電子デバイスなどに用いられるGaN基板をHVPE法により作製している。この基板上に作製する光,電子デバイスの性能向上のためにはGaN基板の転位およびひずみを大幅に低減することが必要である。ここでは,GaN結晶成長の初期段階の工夫によりこれらを制御できる技術について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.HVPE法によるGaN結晶の作製
2.1　HVPE成長反応
2.2　FIELO法による転位削減
2.3　r-FIELO法による転位削減
3.GaN結晶のひずみ評価
4.まとめ


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半極性GaN基板上への純緑色半導体レーザの開発
Development of True Green Semiconductor Laser Diodes Fabricated on Semipolar GaN Substrates

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中村孝夫　住友電気工業　半導体技術研究所　光半導体技術研究部　部長

　小型レーザディスプレイ用の光源として,緑色半導体レーザの実用化が期待されている。筆者らはGaN系半導体レーザの長波化の課題を解決するために,新規に半極性{2021}面を見出し,純緑色領域でのレーザ発振を実現した。本稿では{2021} 面発光層の優位性と,レーザ特性を紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.GaN系緑色半導体レーザの課題
3.緑色レーザ実現へのアプローチ
4.半極性{2021}面上緑色発光層の優位性
5.半極性{2021}面上緑色レーザの特性
6.おわりに


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Material Report―R&D―

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マスタ・スレーブロボットで”傷が見えない”手術を応援―内視鏡手術の操作で単孔式内視鏡手術を実現するシステム―
A Master-slave Robot for Supporting “Scarless” Surgery ― Performing Single-incision Laparoscopic Surgery with Laparoscopic Techniques―

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堀瀬友貴　大阪大学　大学院基礎工学研究科　機能創成専攻　日本学術振興会特別研究員
西川　敦　信州大学　繊維学部　機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程　教授　
谷口和弘　広島市立大学　大学院情報科学研究科　システム工学専攻　講師
宮崎文夫　大阪大学　大学院基礎工学研究科　機能創成専攻　教授

　「傷が見えない」手術として注目を浴びている単孔式内視鏡手術は,一方で手術操作がたいへん困難であるため医師に大きな負担を与えている。本稿では,医師の負担軽減のための1 つの解決方法として,筆者らが開発した手術支援ロボットシステム―従来の内視鏡手術と同じ操作感覚で単孔式内視鏡手術が行える―について紹介する。

【目次】
1.はじめに
2.コンセプト―内視鏡手術と同じ感覚で手術器具を操作するだけで単孔式内視鏡手術ができる―
3.マスタ・スレーブロボットシステムの構成
3.1　マスタ側
3.2　スレーブ側
4.マスタ―スレーブの対応関係
5.マスタからスレーブへの情報変換
6.システムの評価実験―物体移動タスク―
6.1　3つの操作条件
6.2　物体移動タスク
7.おわりに


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Series　ロボティクスと服飾の融合― 未来のファッションを考える―(1)

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ヒトはだから服を着るのです ―動物行動学の観点から―
Therefore Humans wear Dress

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谷口和弘　広島市立大学　大学院情報科学研究科　システム工学専攻　講師
西川敦　信州大学　繊維学部　機械・ロボット学系 バイオエンジニアリング課程　教授
岩城敏　広島市立大学　大学院　情報科学研究科　システム工学専攻　教授

　服飾にロボティクスを応用すると「おもしろい」。たとえばドレスやピアスが光ったり,音を出したり,変形したりできるようになる。これらの夢のような未来の服飾にはセンサやアクチュエータなどの能動的な材料と繊維などの受動的な材料を合成した新たな「機能材料」が必要である。本シリーズではヒトが服飾を身に着けることの根源的な意味を動物行動学的に考察し,その結果を切り口にしてロボティクスを応用した未来の服飾およびその機能材料について考えていく。

【目次】
1.はじめに
2.生物としてのヒトは何のために生きているのか?
3.ヒトはなぜ衣服を着たのか?
4.機能材料に求められる機能
5.服飾とロボティクス
6.e-テキスタイル
7.おわりに


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機能材料マーケットデータ

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水処理用分離膜・ろ過膜の市場動向
Market Trend of Separation Membrane and Filtration Film for Water Treatment

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【目次】
1.概要
1.1　 MF膜(Micro Filtration Membrane:精密ろ過膜)
1.2　 UF膜(Ultra Filtration Membrane:限外ろ過膜)
1.3　 NF膜(Nano Filtration Membrane:ナノろ過膜)
1.4　 RO膜(Reverse Osmosis Membrane : 逆浸透膜)
2.市場動向
3.開発動向