研究業績

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学術論文

2024

• M. Higashiwaki and M. H. Wong, "Beta-gallium oxide material and device technologies," Annu. Rev. Mater. Res., in press (2023).

2023

• A. Mishra , M. J. Uren, M. D. Smith, Z. Chen, A. K. Bhat, M. Higashiwaki, and M. Kuball, "Extraction of sub-threshold mobility in Ga₂O₃ lateral transistors from AC conductance," IEEE Electron Device Lett. vol. 44, no. 12, pp. 1943-1946 (2023).
• T. Ohtsuki, T. Kamimura, and M. Higashiwaki, "Suppression of drain current leakage and short-channel effect in lateral Ga₂O₃ RF MOSFETs using (Al_xGa_1−x)₂O₃ back-barrier," IEEE Electron Device Lett. vol. 44, no. 11, pp. 1829-1832 (2023).
• T. Ohtsuki and M. Higashiwaki, "Crystallinity degradation and defect development in (Al_xGa_1−x)₂O₃ thin films with increased Al composition," J. Vac. Sci. Tech. A vol. 41, pp. 042712 (2023).
• R. Togashi, K. Goto, M. Higashiwaki, and Y. Kumagai, "Thermodynamic analysis of molecular beam epitaxy of group-III sesquioxides," Jpn. J. Appl. Phys. vol. 62, pp. 055503 (2023).
• Z. Wang, T. Kitada, D. Takatsuki, J. Liang, N. Shigekawa, and M. Higashiwaki, "Electrical properties and energy band alignments of p-Si/n-Ga₂O₃ and p⁺-Si/n-Ga₂O₃ heterostructures fabricated by surface-activated bonding," J. Appl. Phys. vol. 133, pp. 194503 (2023).
• Z. Chen, A. Mishra, M. Smith, A. K. Bhat, M. J. Uren, S. Kumar, M. Higashiwaki, and M. Kuball, "Modelling of Impedance dispersion in lateral β-Ga₂O₃ MOSFETs due to parallel conductive Si-accumulation layer," Appl. Phys. Express vol. 16, pp. 044002 (2023).
• R. Togashi, H. Ishida, K. Goto, M. Higashiwaki, and Y. Kumagai, "Thermodynamic analysis of β-Ga₂O₃ growth by molecular beam epitaxy,"Jpn. J. Appl. Phys. vol. 62, pp. 015501 (2023).
• Y. Shim, D. Kino, and D. Kim, "Optical constants of multilayered collidal ZnSe nanoparticles," Thin Solid Films Vol. 768, pp. 139688 (2023).

2022

• S. Kumar, H. Murakami, Y. Kumagai, and M. Higashiwaki, "Vertical β-Ga₂O₃ Schottky barrier diodes with trench staircase field plate," Appl. Phys. Express vol. 15, pp. 054001 (2022).

国際会議 招待講演

2024

• M. Higashiwaki, Z. Wang, S. Kumar, S. Sato, K. Eguchi, K. Nakaoka, S. Taniguchi, H. Murakami, and Y. Kumagai, "Development of vertical Ga₂O₃ power devices and their processing technologies," 8th IEEE Electron Devices Technology and Manufacturing Conference (IEEE EDTM 2024), Bangalore, India, Mar. 3-6, 2024.
• M. Higashiwaki, Z. Wang, S. Kumar, T. Kamimura, H. Murakami, and Y. Kumagai, "Vertical Ga₂O₃ (010) FinFETs," 59th Annual Workshop on Compound Semiconductor Materials and Devices (WOCSEMMAD 2024), Las Vegas, NV, USA, Feb. 20-23, 2024.

2023

• M. Higashiwaki, "Advances and prospects of gallium oxide material and device technologies," 51st International School & Conference on the Physics of Semiconductors (Jaszowiec 2023), Szczyrk, Poland, June 17-23, 2023.
• M. Higashiwaki, K. Goto, H. Murakami, and Y. Kumagai, "Ion implantation doping technology for Ga₂O₃ and its application to device fabrication," The 21st International Workshop on Junction Technology (IWJT2023), Kyoto, Japan, June 8-9, 2023.
• M. Higashiwaki, "Current status of gallium oxide material and device technologies," 35th International Conference on Microelectronic Test Structures (ICMTS 2023), Tokyo, Japan, Mar. 27-30, 2023: [Tutorial].
• M. Higashiwaki, Z. Wang, K. Eguchi, S. Sato, S. Taniguchi, K. Nakaoka, and T. Kitada, "Effects of nitridation on electrical properties of Ga₂O₃ surface," 58th Annual Workshop on Compound Semiconductor Materials and Devices (WOCSEMMAD 2023), San Antonio, TX, USA, Feb. 19-22, 2023.

2022

• M. Higashiwaki, T. Kamimura, S. Kumar, Z. Wang, T. Kitada, J. Liang, N. Shigekawa, H. Murakami, and Y. Kumagai, "Ga₂O₃ device physics and engineering for power electronics and new directions," 15th Asia Pacific Physics Conference (APPC15), Online (Zoom), Aug. 21-26, 2022.
• M. Higashiwaki, T. Kamimura, S. Kumar, Z. Wang, T. Kitada, J. Liang, N. Shigekawa, H. Murakami, and Y. Kumagai, "Ga₂O₃ device technologies: Power switching and high-frequency applications, and beyond," 5th U.S. Gallium Oxide Workshop (GOX 2022), Arlington, VA, USA, Aug. 7-10, 2022: [Keynote].
• M. Higashiwaki, "Gallium oxide: Traditional but emerging semiconductor," International Conference on the Physics and Semiconductors 2022 (ICPS 2022), Sydney, Australia, June 27-30, 2022: [Plenary].
• M. Higashiwaki, Z. Wang, T. Kitada, N. Hatta, K. Yagi, J. Liang, and N. Shigekawa, "Development of surface-activated bonding technologies to compensate for shortcomings of Ga₂O₃ devices," 2022 MRS Spring Meeting and Exhibit, Honolulu, Hawaii, USA / Zoom (on-site/online hybrid event), May 8-13 (onsite), 23-25 (online), 2022.
• M. Higashiwaki, "Ga₂O₃ for Power Electronics," IEEE International Symposium on Power Semiconductor Devices and ICs (ISPSD 2022), Vancouver, Canada / Zoom (on-site/online hybrid event), May 22-25, 2022: [Short course].
• M. Higashiwaki, "Gallium oxide power device technologies," 2022 International Power Electronics Conference (IPEC 2022), Himeji, Hyogo, Japan, May 15-19, 2022.

海外大学、研究所 セミナー

2023

• Y. Shim, "Photo-induced Deformation Materials for Novel Light-Driven Devices," "Fundamentals of spectroscopic ellipsometry and its application," "Spectroscopic ellipsometry for colloidal semiconductor nanoparticles," Seminar and Lecture, Baku State University, Baku, Azerbaijan, Mar. 13-15, 2023.  

国内会議、研究、セミナー 招待・依頼講演

2024

• 東脇 正高、大槻 匠、上村 崇史、Zhenwei Wang、佐藤 翔太、江口 輝生、中岡 蔵、谷口 奨季、村上 尚、熊谷 義直："β-Ga₂O₃電子デバイス開発の進展"、学振R032委員会 第15回研究会、四日市市地場産業振興センター、三重、2024年1月12日.

2023

• 富樫 理恵、後藤 健、東脇 正高、熊谷 義直："Ⅲ族酸化物半導体結晶成長の熱力学的検討"、薄膜材料デバイス研究会 第20回研究集会、龍谷大学 響都ホール、京都、2023年11月9-10日.
• 東脇 正高："酸化ガリウムデバイス技術の現状と今後"、透明酸化物光・電子材料研究会 第6回研究会「新しい機能材料と潮流」、東京大 本郷キャンパス、東京、2023年10月20日.
• 東脇 正高："ベータ型酸化ガリウムデバイスの開発動向とダイオード、トランジスタ応用への展望"、技術情報協会講演会セミナー「次世代パワーデバイスに向けたデバイス化技術と要素技術の展望」、オンライン (Zoom)、2023年9月12日.
• 東脇 正高："酸化ガリウムパワーデバイスの最新技術・研究開発動向と今後の展開"、R&D支援センターセミナー「酸化ガリウムパワーデバイスの最新技術・研究開発動向と今後の展開」、オンライン (Zoom)、2023年8月7日.
• 東脇 正高："酸化ガリウム： 材料・デバイス技術の現在地"、第15回ナノ構造・エピタキシャル成長講演会、山形テルサ、山形、2023年6月15-17日.
• 熊谷 義直、後藤 健、村上 尚、佐々木 公平、倉又 朗人、東脇 正高："HVPE法による縦型Ga₂O₃デバイス用高純度高速エピ成長"、応用電子物性分科会/結晶工学分科会 合同研究会「次世代ワイドギャップパワーデバイスの最前線」、ウインクあいち、名古屋、愛知、2023年6月12-13日.
• 東脇 正高、上村 崇史、大槻 匠、Sandeep Kumar、Zhenwei Wang、江口 輝生、佐藤 翔太、谷口 奨季、中岡 蔵、村上 尚、熊谷 義直："ベータ酸化ガリウムデバイス開発の最近の進展"、応用電子物性分科会/結晶工学分科会 合同研究会「次世代ワイドギャップパワーデバイスの最前線」、ウインクあいち、名古屋、愛知、2023年6月12-13日.
• 東脇 正高："酸化ガリウムパワー半導体の特性と実用化への展望"、シーエムシー出版セミナー「次世代パワー半導体の高性能化と開発動向」、神田、東京、2023年5月26日.
• 上村 崇史、東脇 正高："極限環境化での動作が可能な酸化ガリウムデバイス"、2023年 電子情報通信学会総合大会「BI-5　極限環境コミュニケーション 〜 こんなところに通信技術！？」、芝浦工大 大宮キャンパス、大宮、埼玉、3月7-10日．
• 東脇 正高："酸化ガリウム材料・デバイス研究開発の現状"、第157回 東工大フロンティア材料研究所学術講演会「低炭素社会に向けた次世代パワエレ最前線　～材料からデバイスまで～」、オンライン (Zoom)、2023年2月27日.
• 東脇 正高："酸化ガリウムデバイス開発の現状と今後の展望"、第28回 電子デバイス界面テクノロジー研究会、東レ総合研修センター、三島、静岡、2023年2月3-4日.

2022

• 東脇 正高："Beyond 5Gにおける酸化ガリウムデバイスの役割と可能性"、応用物理学会 薄膜・表面物理分科会 第51回薄膜・表面物理 基礎講座「Beyond 5Gと薄膜・表面物理の接点」、慶應義塾大学 日吉キャンパス/オンライン (Zoom)、日吉、神奈川、2022年10月31日.
• 東脇 正高："酸化ガリウムの物性と電子デバイス応用"、ワイドギャップ半導体学会 特別公開シンポジウム「チュートリアル講演：ワイドギャップ半導体光・電子デバイスの最前線」、ウインクあいち/オンライン (Zoom)、名古屋、愛知、2022年10月6-7日.
• 東脇 正高： "酸化ガリウムの基礎とパワーデバイスの開発動向"、サイエンス＆テクノロジーセミナー「酸化ガリウムの基板製造・薄膜結晶成長技術およびパワーデバイスの開発動向」、オンライン (Zoom)、2022年9月30日.
• 熊谷 義直、池永 和正、石川 真人、後藤 健、村上 尚、町田 英明、倉又 朗人、山越 茂伸、東脇 正高： "β-Ga₂O₃結晶の気相エピタキシャル成長の現状と展望"、化学工学会 反応工学部会 CVD反応分科会 第36回シンポジウム、オンライン (Zoom)、2022年7月1日.
• 東脇 正高： "酸化ガリウムデバイス技術の研究開発"、キャンパスクリエイト「【第1回 サイエンス・サロン】～ナノテクノロジー・新材料技術における最先端研究～」、オンライン (Zoom)、2022年6月22日.
• 東脇 正高： "酸化ガリウム材料・デバイスの技術動向"、応用物理学会 産学連携委員会 システムデバイスロードマップ産学連携委員会 (SDRJ)「2022年度 第2回BC、MtM合同委員会」、オンライン (Teams)、2022年6月21日.
• 東脇 正高、Sandeep Kumar、後藤 健、村上 尚、熊谷 義直： "Ga₂O₃イオン注入ドーピング技術とそのデバイス応用"、日本学術振興会 第R032委員会 第6回研究会「ワイドギャップ半導体Ⅱ」、オンライン (Zoom)、2022年3月4日.

国内大学、企業、研究所 特別講義・セミナー

2023

• 東脇 正高："酸化ガリウムエレクトロニクス　– 新規ワイドバンドギャップ半導体分野の開拓 –"、大阪大学大学院基礎工学部研究科「固体物理セミナー」、2023年6月13日．
• 東脇 正高："ウルトラワイドバンドギャップ半導体 酸化ガリウム　– 次世代半導体材料・デバイス研究開発 –"、大阪大学基礎工学部「電気工学特別講義」、2023年6月13日．

国際会議 一般講演

2023

• S. Sato, K. Eguchi, Z. Wang, T. Kitada, and M. Higashiwaki, "Effects of oxygen reactive ion etching and nitrogen radical irradiation on electrical properties of Ga₂O₃ Schottky barrier diodes," 6th U.S. Workshop on Gallium Oxide (GOX 2023), Buffalo, NY, USA, Aug. 13-16, 2023.
• K. Nakaoka, S. Taniguchi, T. Kitada, and M. Higashiwaki, "Structural properties of Ga₂O₃ surfaces treated by nitrogen radical irradiation," 6th U.S. Workshop on Gallium Oxide (GOX 2023), Buffalo, NY, USA, Aug. 13-16, 2023.
• Z. Chen, A. Mishra, A. Bhat, M. Smith, M. Uren, S. Kumar, M. Higashiwaki, and M. Kuball, "Modelling of impedance dispersion in lateral β-Ga₂O₃ MOSFETs due to parallel conductive Si-accumulation layer," 6th U.S. Workshop on Gallium Oxide (GOX 2023), Buffalo, NY, USA, Aug. 13-16, 2023.
• T. Ohtsuki, T. Kamimura, and M. Higashiwaki, "Application of (Al_xGa_1-x)₂O₃ as back barrier in lateral Ga₂O₃ radio-frequency field-effect transistors," 65th Electronic Materials Conference (EMC), Santa Barbara, CA, USA, June 28-30, 2023.
• Z. Wang, S. Kumar, T. Kitada, and M. Higashiwaki, "Improvement of Ga₂O₃ Schottky barrier diode characteristics by nitrogen radical treatment," 65th Electronic Materials Conference (EMC), Santa Barbara, CA, USA, June 28-30, 2023.
• T. Onuma, R. Adachi, K. Shoji, T. Yamaguchi, K. Sasaki, A. Kuramata, T. Honda, and M. Higashiwaki, "Sub-bandgap transition in β-Ga₂O₃ crystals measured by photoluminescence excitation spectroscopy," Compound Semiconductor Week 2023 (CSW 20223), Jeju, Korea, May 29-June 2, 2023.

2022

• T. Ohtsuki and M. Higashiwaki, "Development of defects in (Al_xGa_1-x)₂O₃ thin films associated with Al solubility limit observed by atomic force microscopy," 4th International Workshop on Gallium Oxide and Related Materials (IWGO-4), Nagano, Japan, Oct. 23–27, 2022.
• R. Togashi, H. Ishida, K. Goto, M. Higashiwaki, and Y. Kumagai, "Thermodynamic analysis of group-III sesquioxide growth by molecular beam epitaxy," 4th International Workshop on Gallium Oxide and Related Materials (IWGO-4), Nagano, Japan, Oct. 23–27, 2022.
• A. Mishra, M. J. Uren, M. Smith, M. Higashiwaki, and M. Kuball, "Subthreshold AC conductance of lateral Ga₂O₃ transistors: Mobility and carrier density in the subthreshold region," 4th International Workshop on Gallium Oxide and Related Materials (IWGO-4), Nagano, Japan, Oct. 23–27, 2022.
• Z. Wang, D. Takatsuki, J. Liang, T. Kitada, N. Shigekawa, and M. Higashiwaki, "p-Si/n-Ga₂O₃ heterostructures fabricated by surface-activated bonding," 4th International Workshop on Gallium Oxide and Related Materials (IWGO-4), Nagano, Japan, Oct. 23–27, 2022.
• C. De Santi, M. Fregolent, M. Buffolo, M. Higashiwaki, G. Meneghesso, E. Zanoni, and M. Meneghini, "Conduction processes, modeling and deep levels in nitrogen-implanted β-gallium oxide Schottky diodes," 4th International Workshop on Gallium Oxide and Related Materials (IWGO-4), Nagano, Japan, Oct. 23–27, 2022.
• T. Kamimura and M. Higashiwaki, "Development of etching process for fabrication of Ga₂O₃ MOSFETs with self-aligned recessed gate," 14th Topical Workshop on Heterostructure Microelectronics (TWHM 2022), Hiroshima, Hiroshima, Japan, Aug. 29-Sep. 1, 2022.
• Z. Chen, A. Mishra, M. Smith, M. Uren, S. Kumar, M. Higashiwaki, and M. Kuball, "Insights into the behavior of leakage currents and switching instability in lateral β-Ga₂O₃ transistors," 5th U.S. Gallium Oxide Workshop (GOX 2022), Arlington, VA, USA, Aug. 7-10, 2022.
• C. De Santi, M. Fregolent, M. Buffolo, M. Higashiwaki, G. Meneghesso, E. Zanoni, and M. Meneghini, "Modeling of the conduction processes and deep levels in annealed nitrogen-implanted β-gallium oxide Schottky diodes," Compound Semiconductor Week 2022 (CSW 2022), Ann Arbor, MI, USA, June 1-3, 2022.
• Y. Shim, D. Kino and D. G. Kim, "Optical Constants of Multi-Layered Colloidal ZnSe Nanoparticles,"The 9th International Conference on Spectroscopic Ellipsometry (ICSE-9), Bejing, China, Online (Zoom), May 22-28, 2022.
• E. H. Alizade, A. I. Najafov, Z. A. Jahangirli, B. H. Mehdiyev, S. S. Ragimov, M. Ishikawa, S. N. Mammadov, I. R. Amiraslanov, J. N. Jalilli, D. A. Mammadov, Y. G. Shim, K. Wakita and N. T. Mamedov, "Anisotropic Dielectric Function of β-InSe and InTe: a Combined Spectro-Ellipsometric and Ab-Initio Study,"The 9th International Conference on Spectroscopic Ellipsometry (ICSE-9), Bejing, China, Online (Zoom), May 22-28, 2022.

国内会議、研究会等 一般講演

2023

• 江口 輝生、佐藤 翔太、Zhenwei Wang、東脇 正高："窒素ラジカル照射によるGa₂O₃ (100), (010) ショットキーバリアダイオード電気的特性の改善," 応用物理学会 先進パワー半導体分科会 第10回講演会、ANAクラウンプラザホテル金沢、金沢、石川、2023年11月30日-12月1日.
• 谷口 奨季、中岡 蔵、東脇 正高："窒素ラジカル照射処理を施したGa₂O₃表面構造の評価," 応用物理学会 先進パワー半導体分科会 第10回講演会、ANAクラウンプラザホテル金沢、金沢、石川、2023年11月30日-12月1日.
• 中岡 蔵、谷口 奨季、東脇 正高："Effect of nitrogen radical irradiation on Ga₂O₃ surface structures," 第42回電子材料シンポジウム (EMS-42)、THE KASHIHARA、橿原、奈良、2023年10月11-13日.
• 佐藤 翔太、江口 輝生、Zhenwei Wang、東脇 正高："Investigation on effects of oxygen reactive ion etching and nitrogen radical irradiation on Ga₂O₃ (100) and (010) Schottky barrier diodes," 第42回電子材料シンポジウム (EMS-42)、THE KASHIHARA、橿原、奈良、2023年10月11-13日.
• 谷口 奨季、中岡 蔵、東脇 正高："窒化ラジカルを照射したGa₂O₃表面の構造評価"、第84回応用物理学会秋季学術講演会、熊本城ホール他 ＋ オンライン、熊本、熊本、2023年9月19-23日.
• 江口 輝生、佐藤 翔太、Zhenwei Wang、東脇 正高："窒素ラジカル照射がGa₂O₃ショットキーバリアダイオードの電気的特性に及ぼす影響"、第84回応用物理学会秋季学術講演会、熊本城ホール他 ＋ オンライン、熊本、熊本、2023年9月19-23日.
• 李 晨嘯、マメドフ ナジム、沈 用球："ポンプ光照射によりよる３元タリウム化合物の３元タリウム化合物の光学定数の変化の局所的な光学定数変化"、第84回応用物理学会秋季学術講演会、熊本城ホール他 ＋ オンライン、熊本、熊本、2023年9月19-23日.
• 中谷 開智、金 大貴、沈 用球："スプレー型Layer-by-Layer法によるZn系半導体ナノ粒子多積層膜の作製"、第84回応用物理学会秋季学術講演会、熊本城ホール他 ＋ オンライン、熊本、熊本、2023年9月19-23日.
• 中谷 開智、金 大貴、沈 用球： "ZnSとZnSeナノ粒子の混合積層膜作製と光学定数評価"、第70回応用物理学会春季学術講演会、上智大 四ツ谷キャンパス、四ツ谷、東京、2023年3月15-18日.
• 大槻 匠、上村 崇史、東脇 正高： "(Al_xGa_1-x)₂O₃バックバリアを用いた横型Ga₂O₃ MOSFETの高周波特性"、第70回応用物理学会春季学術講演会、上智大 四ツ谷キャンパス、四ツ谷、東京、2023年3月15-18日.
• Zhenwei Wang, Takahiro Kitada, Sandeep Kumar, and Masataka Higashiwaki： "Improvement in electrical properties of Ga₂O₃ Schottky barrier diodes by nitrogen radical treatment"、第70回応用物理学会春季学術講演会、上智大 四ツ谷キャンパス、四ツ谷、東京、2023年3月15-18日.

2022

• 岡野 晃典、沈 用球、 M.Nazim: "TlGaSe₂の光誘起変形におけるポンプパルス光周波数特性"、第83回応用物理学会秋季学術講演会、東北大川内北キャンパス  ＋ オンライン、仙台、宮城、2022年9月20-23日.
• 大月 宥輝、沈 用球: "コロイドSiO₂ナノ粒子多積層膜の作製と光学定数評価"、第83回応用物理学会秋季学術講演会、東北大川内北キャンパス  ＋ オンライン、仙台、宮城、2022年9月20-23日.
• 粟井 啓伍、井筒 由紀、梁 剣波、西村 悠陽、金 大貴、沈 用球、重川 直輝: "Si太陽電池に対する高光学密度半導体ナノ粒子膜の堆積効果"、第83回応用物理学会秋季学術講演会、東北大川内北キャンパス  ＋ オンライン、仙台、宮城、2022年9月20-23日.
• 上村 崇史、東脇 正高： "セルフアラインリセスゲートGa₂O₃ MOSFET作製に向けた エッチングプロセスの開発"、第83回応用物理学会秋季学術講演会、東北大学 川内北キャンパス ＋ オンライン、仙台、宮城、2022年9月20-23日.
• 大槻 匠、東脇 正高： "Al組成の増加に伴う(Al_xGa_1-x)₂O₃薄膜の欠陥の発達"、第83回応用物理学会秋季学術講演会、東北大学 川内北キャンパス ＋ オンライン、仙台、宮城、2022年9月20-23日.
• 富樫 理恵、石田 遥夏、後藤 健、東脇 正高、熊谷 義直： "MBE 法によるⅢ族セスキ酸化物結晶成長の熱力学的検討"、第83回応用物理学会秋季学術講演会、東北大学 川内北キャンパス ＋ オンライン、仙台、宮城、2022年9月20-23日.
• Zhenwei Wang, Daiki Takatsuki, Jianbo Liang, Takahiro Kitada, Naoteru Shigekawa, and Masataka Higashiwaki： "Investigation of capacitance–voltage characteristics of p-Si/n-Ga₂O₃ heterostructures fabricated by surface-activated bonding"、第83回応用物理学会秋季学術講演会、東北大学 川内北キャンパス ＋ オンライン、仙台、宮城、2022年9月20-23日.

著書・雑誌解説記事

著書

2022

• 東脇 正高：『次世代パワーエレクトロニクスの課題と評価技術』、第1章「次世代パワーデバイスの動向と技術課題」、第3節「Ga₂O₃パワーデバイス」、pp. 30-38、S&T出版、2022年7月27日．

雑誌解説記事

2023

• 東脇 正高："ベータ酸化ガリウムパワー半導体に関する研究開発の動向と課題"、工業材料 vol. 71, no. 4（2023年夏号）, pp. 6-7 (2023).