学術室 > 特色ある研究活動紹介 > テラビット情報ナノエレクトロニクス
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本学大学院先端物質科学研究科教授及びナノデバイス・システム研究センター長の岩田穆先生は情報技術で重要位置を占めているシリコン集積回路技術の開発研究において傑出した業績を上げていらっしゃいます。物理学や情報処理の理論に基づいて新しい集積システムの基盤構築に挑んでいらっしゃいます。先生の研究は文部科学省の２１世紀COEの課題の一つに選定されています。
以下に先生の御研究を詳しく紹介していただきます。
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ナノデバイス・システム研究センター
大学院先端物質科学研究科 半導体集積科学専攻
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大学院先端物質科学研究科教授
ナノデバイス・システム研究センター長(併任)
岩田 穆
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将来10年以上高度情報社会のキーとなるシリコン集積回路技術の本流を進んで，物理理論と情報処理理論に基づく設計原理に立脚して，新しい集積システムの基盤を構築することです。シリコンナノデバイス・回路・アーキテクチャの融合により，高度認識・学習機能を集積化するシステムの基盤技術の構築です。学問としての意義は，現在乖離している回路・システムとデバイス・プロセスおよびその両者をつなぐデバイスモデルを融合した学問分野の構築です。
最も重要な社会ニーズは情報・電子工学分野でシステムとデバイスを幅広く見通せる専門技術者と将来のリーダの育成であると認識しています。したがって，教育においては，先端研究を幅広い視野で推進し，思考力と実行力を備えた自立した人材を育成することです。
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広島大学ではナノデバイス・システム研究センターを中心にして，30年以上にわたってシリコン集積回路の研究・教育に重点化してきました。
システムからデバイス・プロセスにわたる総合技術として，以下の三領域で研究教育を展開し，世界レベルの研究実績をあげました。
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・第１の領域である回路・システムアーキテクチャ領域
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パルス変調方式のアナログデジタル融合回路技術を考案し，画像特徴連想プロセッサを開発しました。（岩田）
アナログ全並列比較演算回路を考案して，アナデジ融合連想メモリを開発した。（マタウシュ）
光配線を導入した光電子融合集積システムを考案し，世界で始めて画像認識チップを開発しました。（横山）
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MOSトランジスタモデルHiSIMを考案しました。（三浦）
HiSIMは現在，世界標準のＵＣバークレイのBSIMモデル代わる次世代のスタンダードを狙っています。
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極微細ＭＯＳトランジスタを大学で試作することに成功し，信頼性を含む特性の解析評価を行いました。（宮崎，角南）
多層配線システムに用いる低誘電率材料技術, 光を利用した配線技術を開発しました。（吉川，横山）
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■ 世界レベルの成果を有する３領域を柱として領域を融合させます。
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HiSIMデバイスモデリングを要として，回路・システム領域とデバイス・プロセス領域の三つを積極的に融合させて，独創性のある基盤技術を確立して世界的な研究拠点を形成します。 ３領域のテーマとメンバーは以下の通りです。
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■３本柱の研究の融合により新たな技術領域を創生します。
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HiSIMモデルをマイクロウエーブ領域，さらに光・電子融合デバイスモデルに拡張します。これを研究領域を融合するための要とします。
回路・システムではマイクロウエーブＨｉＳＩＭモデルを活用した超高周波設計技術を確立し，広帯域無線インタコネクトを低電力で実現します。
ビジョンシステム，動画像認識のアーキテクチャを研究し，高度な認識・学習機能集積化の技術を体系化します。
デバイス・プロセスではＳＯＩ，立体ＭＯＳトランジスタ，無線インタコネクト，光インタコネクト，ナノ加工による機能メモリやセンサーの研究を展開し，
無線・光統合集積技術の基盤を固めます。
異種のチップを三次元集積する技術し，インタコネクトを中心とするリコンフィギャラブル技術として体系化します。
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■基盤研究を実証するために三次元カスタムスタックシステムを実現します。
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異種類のチップを三次元にスタックして，チップ間を無線で接続した三次元集積システムです。又，光インタコネクトもセンサー間の長距離接続やチップ内超広帯域接続に用います。この技術は，微細化限界ブレークスルーとなる三次元集積，学習認識機能，センシングなど高機能な異種チップ集積，システム構築の柔軟性を高めるカスタム化容易 という特長を有しております。 例として画像認識の場合を示します。空間フィルタ，特徴抽出，マッチングなど，異種の回路とデバイスに基づくチップからフレキシブルに構成できます。新しい学問領域はチップ間・チップ内の伝送技術，具体的にはＵＷＢ，リコンフィギャラブル技術です。また，アンテナ・回路統合集積技術などです。
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■研究に直結した大学院教育の充実により，有能な博士研究者を育成して，次世代のリーダとします。
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COEのもう一つの目標は，「先端研究を通して、幅広い視野を持って思考力や実行力を備え，自立して研究ができる人材を育てること」である。広い視野を持ち産学のリーダーとなるには，博士課程学生の多くは視野が狭すぎると批判は当たっている。学生が特定の先生の元で閉じた領域で教育研究を受けるという，これまでの学生指導に対する考え方を基本的に改める必要がある。複数指導者システムを構築して，学生が多様な考えに触れ，自らの考えを形成することによって自立できるようにしたい。
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広島大学の先端物質科学研究科に半導体集積科学専攻を設立して，先端研究と直結した質の高い教育の拡充を図ります。スーパークリーンルームとLSI テスタなどの設備を活用して，世界水準の実証的な研究を推進して，デバイスからシステムまで幅広く見通せる人材を育成します。将来のリーダーとなる質の高い博士学生を育成するプログラムを構築して，広い分野の技術力，広い視野の洞察力を習得できるようにします。また，学生の資質や能力向上のために，自立した研究企画・立案をさせることにより思考力，企画力を養うなど，教育方法にも工夫します。
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専門知識の獲得
・主流のシリコン集積回路の高度な専門知識を習得できるカリキュラム
・専門の教官による基礎理論から先端技術まで一貫した教育を受けられるカリキュラム
ダブルメジャーの達成
・専門科目を4つにグループ化し，3グループ以上から単位取得
・専門テーマ分野と相補的分野の集中演習科目
・プロセスから集積システム領域までを縦貫した信頼性に関する講義
・専門領域における学外研修（インターンシップ）を単位化し，これを通して社会ニーズやビジネスセンスも身につけさせる
国際性，英語力の強化
・特定科目について英語による講義，外国人によるＣＯＥセミナー
・国際会議での口頭発表の単位化 （博士課程）
・博士論文審査委員に他大学あるいは外国人を加える （博士課程）
半導体集積科学専攻の研究室
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