![北陸先端科学技術大学院大学 [JAIST] - 研究者総覧](images/info_01.gif)
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山田 省二 （ヤマダ ショウジ） 教授
ナノマテリアルテクノロジーセンター
■学位
大阪大学工学士 (1974)，大阪大学工学修士 (1976)，大阪大学工学博士 (1979)
■職歴
日本電信電話公社武蔵野電気通信研究所（基礎研究部） (1979)，同研究主任 (1979)，NTT基礎研究所主任研究員 (1986)，北陸先端科学技術大学院大学材料科学研究科助教授(1994-2001),北陸先端科学技術大学院大学ナノマテリアルテクノロジーセンター教授(2001-)
■専門分野
化合物半導体のMBE成長、半導体のメソスコピック量子輸送物性、半導体スピン工学、及び化合物半導体のマイクロマシニング
■研究課題
化合物半導体高品質2次元量子構造の結晶成長
超高真空MBE装置を用い、変調ドープ高品質ヘテロ接合の成長を行っている。具体的にはGaAs/AlGaAsヘテロ接合 、高In組成InGaAs/InAlAs、InGaSb/InAlSbヘテロ接合、共鳴トンネル構造等である。とりわけ高In組成InGaAs/InAlAs ヘテロ接合においては、極低温での電子移動度5e5cm2/Vsecを達成している（類似の材料系では世界最高）。. これらのヘテロ構造ウエハはメソスコピック物理、或いはスピンに関連した物理を研究するための微細デバイスの基礎材料となっている。
超微細構造の作製とメソスコピック物性
標準的な紫外光、及び電子ビーム露光に加え、集束イオンビームや走査トンネル顕微鏡のチップ（探針）等の方法を用い、細線、ドットのような微細構造やとりわけ強磁性金属と複合した微細デバイス等を作製している。それらの試料においてわれわれは主に、コンダクタンスゆらぎ／量子化、クーロンブロッケイド、スピン伝導物理等を調べており、量子化機能素子、スピン制御素子などの実現をめざしている。量子計算用デバイスはこれらの研究の将来的な目標の一つである。
半導体低次元電子系のバンド構造解析、分光学的研究
低温での磁気抵抗，磁気トンネリング，サイクロトロン共鳴などを用いてべース材料の２次元系のサブバンド構造を精密に解析し，特に歪みとバンド構造との関連を明らかにする。また可視光，遠赤外光を用いて，量子井戸，細線，ドット中の電子および不純物の電子状態と電子輸送に及ぼす効果を解明する。
半導体微細加工技術を用いたマイクロマシン作製の研究
半導体素子の作製に応用してきた各種微細加工技術を駆使し，Siまたは，GaAsをベースにした各種マイクロ機械部品の大量生産技術の開発をめざしている。各種半導体光／電子素子との一体化、集積化を進めたり、セラミクスのような異種材料と複合した多機能化、知能化した機械部品（原子間力顕微鏡のカンチレバー、高感度ガスセンサー、マイクロリアクタモジュール等）の実現を視野に、現在様々な要素技術の研究に取り組んでいる。
歪み駆動半導体プロセスを応用した超精密カンチレバーセンサー／プローブ開発の研究
2000年の提案以来、主に半導体極微構造物（ナノチューブ／コイル／リング等）の作製研究に応用されてきた歪み駆動半導体プロセスを、歪み層を複数層含む半導体多層構造に適用し、次世代の走査プローブ顕微鏡やプローブカードの開発に不可欠な特殊形状（極微小、或いは超柔軟）カンチレバーや高均一カンチレバーアレーの作製をめざしている．
強いラシュバ型スピン軌道相互作用を示す２次元電子ガス２層系における新規量子輸送物性の研究
これまで実績のあるMBE結晶成長技術を用い、強いラシュバ効果を示す２次元電子ガスを２層含むへテロ構造を作製し期待できる新規輸送物性を探索する．
■研究業績
◇発表論文
- Magnetic field dependency of spin-splittingin In0.75Ga0.25As/ In0.75Al0.25As two dimensional electron gas with strong Rashba spin-orbit coupling，Syoji Yamada, Shunsaku Nitta, Hiuma Iwase, Masashi Akabori, Yasutaka Imanaka and Tadashi Takamasu，Journal of Physics: Conference Series 012063，334，2011，October 2011
- Cyclotron resonance of two dimensional Rashba systems in InGaAs，Yasutaka Imanaka, Tadashi Takamasu, Shunsaku Nitta and Syoji Yamada，Journal of Physics: Conference Series 012061，334，2011，October 2011
- Selective area molecular beam epitaxy of InAs on GaAs (110) masked substrates for direct fabrication of planar nanowire field-effect transistors，M. Akabori, T. Murakami and S. Yamada，J. Crystal Growth，Vol. 345，pp. 22-26，2012
◇講演発表
- Verification of electrical spin injection into InGaAs two-dimensional electron gas from CoFe electrode by four-terminal non-local geometry，Shiro Hidaka, Taro Kondo, M. Akabori, and S. Yamada，31st Int. Conf. on Physics of Semiconductors，Zurich, Switzerland，July 22-27, 2012
- Magneto-transport properties of InAs nanowires laterally-grown by selective area molecular beam epitaxy on GaAs (110) masked substrates，M. Akabori and S. Yamada，31st Int. Conf. on Physics of Semiconductors，Zurich, Switzerland，July 22-27, 2012
- Low temperature anisotropic transport and related structure analysis in InGaAs two-dimensional electron gas bilayer system，M. Akabori, W. Wei, S. Hidaka, H. Iwase, S. Yamada,H. Hirayama and Y. Suzuki，Int. Conf. on Molecular Beam Epitaxy 2012，Nara, Japan，September 23-28, 2012
■担当講義
量子現象特論1，固体物理特論第二，量子デバイス材料論
■学外活動
◇所属学会
- 日本物理学会，領域代表（領域４半導体），2010-2011
- 日本物理学会，領域４（半導体）副代表，2009-2010
- 日本物理学会，代議員，2005-2007
◇審議会等への参画状況
- 北陸マイクロナノプロセス研究会，会長，2011年6月~2013年5月
- 北陸マイクロナノプロセス研究会，会長，２０１１年６月
- 経済産業省産業クラスター計画北陸もの造り創成協議会マイクロナノプロセス研究会，会長，２００９年６月ー２０１１年５月
◇その他の国際・国内貢献等
- JAIST ナノテクノロジー 2008「新規ナノ電気機械３次元構造：作製と特性」国際シンポジウム，共同議長，2008/10/23 - 2008/10/25
- 日本物理学会、応用物理学会、American Institute of Physics 各会員
- 英国ロンドン大学インペリアルカレッジ客員研究員 (1992)
■賞等
- JJAP編集貢献賞，応用物理学会
- 「量子情報処理デバイスの基礎研究」についての研究奨励表賞，財団法人渋谷学術文化スポーツ振興財団
■共同研究等希望テーマ
- 半導体微細加工法（含STM技術）
- 半導体微細構造の赤外分光
- 半導体材料、叉は無機材料多層構造の不純物、構造分析