若手研究者産学連携
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研究の成熟度
TRL1
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現象の確認
基礎研究
TRL2
原理・現象の
定式化
基礎研究
TRL3
実験による
概念実証
応用研究
TRL4
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技術検証
応用研究
TRL5
使用環境に
応じた技術検証
実証
TRL6
実環境での
技術検証
実証
TRL7以上
実環境での
技術検証
※TRL（TRL（Technology Readiness Level）：特定技術の成熟度を表す指標で、異なったタイプの技術の成熟度を比較することができる定量尺度
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ビジョン
本技術は、最先端の透過型電子顕微鏡技術「4D-STEM」と独自の解析アルゴリズムを組み合わせ、
これまで観察不可能だった電子デバイス内部の原子・電子レベルの情報を定量的に”見える化”するものです。
パワー半導体や積層セラミックコンデンサ（MLCC）などの性能や信頼性を左右する微細な欠陥（界面、転位、粒界など）や、
それに伴う局所的な電子密度の変化を直接捉えます。
これにより、デバイスの性能劣化や故障の根本原因を科学的に解明し、データに基づいた開発サイクルの迅速化、
歩留まりの向上、そして製品の信頼性向上に貢献します。
最終用途例
APPLICATION
リーク電流の原因となる結晶欠陥や界面の電子状態を直接観察し、エネルギー損失の少ない次世代パワー半導体の開発を支援します。
APPLICATION
絶縁破壊を引き起こす粒界の微細な電子状態を捉え、より小さく、より長く使える高信頼性MLCCの開発に貢献します。
APPLICATION
本研究で開発する独自の解析アルゴリズムをソフトウェア化し、貴社製品に新たな付加価値を搭載。
解析ソリューション事業を共に展開します。
強み
従来の電子顕微鏡では原子の「位置」しか分かりませんでした。
本技術は、性能に直結する原子間の結合状態や電荷の偏りといった「電子の状態」を直接、定量的に捉えることができる世界初の技術です。
放射光X線を用いた分析では材料全体の平均的な情報しか得られません。
本技術は、デバイスの命運を分けるナノスケールの欠陥一つひとつに焦点を当て、その電子状態をピンポイントで解析できる優位性があります。
テクノロジー
本技術の中核は、走査透過型電子顕微鏡(STEM)に高速カメラを搭載し、
電子線で試料をスキャンしながら各ピクセルで回折パターンを取得する「4D-STEM」法です。
これにより得られる膨大なデータ（4次元データセット）には、試料内部の結晶方位、格子ひずみ、電場、
そして電子密度に関する情報が全て含まれています。
このリッチな情報を最大限に引き出すのが我々の独自アルゴリズムです。
共同研究仮説
貴社から次世代パワー半導体デバイスをご提供いただき、本技術でリーク電流の原因となる欠陥の電子状態を解析します。
性能データと解析結果を突き合わせ、歩留まり向上のための製造プロセス改善に繋がる知見を提供します。
高容量MLCCサンプルをご提供いただき、絶縁破壊の起点となる粒界の電子状態を直接観察します。
製造条件と粒界構造、電子状態の関係を明らかにすることで、より長寿命で信頼性の高い製品開発に貢献します。
測定機器メーカー様と連携し、本研究で開発するアルゴリズムを貴社ソフトウェアへ実装する共同開発を提案します。
これにより、世界に先駆けた新しい解析ソリューションを市場に展開することを目指します。
研究者
2012.3 東北大学大学院理学研究科物理学専攻 学位取得 博士（理学）
2012.4 理化学研究所（和光市） 特別研究員
2017.4 フンボルト大学ベルリン アレクサンダーフォンフンボルト奨学生
2018.4 東北大学多元物質科学研究所 助教
2022.10 JSTさきがけ研究員（兼任）
https://researchmap.jp/daisuke_morikawa
・電子線結晶学
・電子回折
・結晶構造解析
・TEM
誘電体材料を扱う企業との共同研究経験があります。
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本シーズ以外の論文
