日本大学

PCやスマホの中にある、緑の基盤にくっついた黒くて四角い部品。これは集積回路といって、あらゆる電子機器を動かすのに欠かせないものだ。集積回路にはトランジスタなどの小さな素子が詰め込まれていて、特に中身がたくさん詰まったものはLSI（大規模集積回路）と呼ばれている。LSIはその誕生以来、トランジスタの微細化により集積度を向上させ、高速化やコスト低減という形で長らく進歩を続けてきた。ただ近年はこの微細化技術が限界に達しつつあることから、これまでのシリコンベースのトランジスタに代わる新しい電子デバイスの登場が強く望まれている。

そんな中、羽田野先生の研究室で力を入れている研究の一つが、グラフェンという炭素系新素材を利用した新しい電子デバイスの作製だ。グラフェンは2004年に発見され、その6年後には発見者がノーベル賞を受賞するなど、今、世界中の科学者たちが注目している二次元物質で、特異な電気伝導特性を持つことでも知られている。

• グラフェンを用いたトランジスタ（大きさ１万分の１ミリメートル）は今までの既存のトランジスタとは異なる性能があり、量子コンピュータなどへの応用が期待されている。

• 作製したトランジスタはサイズが小さいため専用の半導体測定用装置によって測定を行う。その後トランジスタの特性をコンピュータによって解析する。

• Mathematica などの数式処理システムを用いて新たなトランジスタの電気伝導特性についてシミュレーションを行う。シミュレーション結果から新しいトランジスタにどのような性能があるか知ることができる。