東北大学 未来科学技術共同研究センター
教 授
松岡 隆志

松岡プロフィール

Mastuoka Photo

経 歴

1954年 1月
北海道 空知郡 南富良野村に生まれる
1976年 3月
北海道大学 工学部 電子工学科卒業
1978年 3月
北海道大学 工学研究科 電子工学専攻 修士課程修了
1978年 3月
日本電信電話公社（現 ＮＴＴ）入社
1988年
工学博士
1989年 4月
NTT 光エレクトロニクス研究所 主幹研究員
1997年 4月
NTT 物性科学基礎研究所 主幹研究員
2005年 2月
東北大学 金属材料研究所 先端電子材料学研究部 教授
2008年 4月
東北大学 金属材料研究所 電子材料物性学研究部門 教授
2019年 3月
東北大学 金属材料研究所 定年
東北大学 名誉教授
2019年 4月
東北大学 未来科学技術共同研究センター(NICHe) 教授

現在に至る

学会会員

応用物理学会, 電子情報通信学会, 日本結晶成長学会, MRS, IEEE

研究歴と成果

1978年 - 1980年

サファイア上のシリコン(Silicon on Sapphire: SOS)に関する集積回路プロセスおよびLSIの多層配線技術の研究

1980年 - 1987年

光通信用長波長帯分布帰還型(DFB)レーザの研究

InGaAsP／InP DFBレーザの室温連続発振 (波長 1.55 μm 帯) を達成、その実用化に成功した。本素子は商用システムに導入され、通信容量の大容量化 (400 Mbit/sから1.6 Gbit/sへ) を果たした。大容量・長距離通信のキーデバイスとして、現在の高度情報化社会を支えている。DFBレーザに関しては、1984年ヨーロッパ光通信国際会議 (ECOC) において最優秀論文賞を受賞した。

1987年～現在

InGaAlNの提案とInGaN単結晶薄膜の成長

青色発光素子の開発を目指し、高効率発光に必須のダブルヘテロ構造を実現できるInGaAlNを提案し、InGaNのエピタキシャル成長に挑戦した。1989年に単結晶薄膜成長に成功し、1991年には高品質薄膜を得て、室温でフォトルミネッセンスを観測した。現在の青色・緑色LEDを初めとし、白色LEDにも本研究で確立された成長技術が用いられている。

InNの単結晶薄膜成長とそのバンドギャップ・エネルギの解明

nGaAlNの終端材料の一つであるInNの単結晶薄膜成長に成功し、そのバンドギャップ・エネルギの検討を行った。その結果、従来報告されていた1.9～2.1eVの値を0.7～0.8eVに修正した。これにより、InGaAlNは紫外域から赤外域までカバーできる材料であることを明確に示した。

結晶極性の検討

1988年に行ったSiC基板上へのGaNエピタキシャル成長において、結晶極性の存在に気づいた。従来から用いられてきたGa極性と逆のN極性を用いた研究を展開している。

論 文

InGaAsP関連

  1. T. Matsuoka, H. Nagai, Y. Itaya, Y. Noguchi, Y. Suzuki and T. Ikegami,
    "CW operation of DFB-BH GaInAsP/InP lasers in 1.5μm wavelength region", Electron. Lett., Vol. 18, Iss. 1, pp.27-28 (1982).
  2. T. Matsuoka, Y. Suzuki, Y. Noguchi and H. Nagai,
    "GaInAsP/InP DH laser on semi-insulating InP substrate with terrace structure", Electron. Lett., Vol. 18, Iss. 9, pp.359-361 (1982).
  3. T. Matsuoka, H. Nagai, Y. Noguchi, Y. Suzuki and K. Kawaguchi,
    "Effect of the grating phase at the cleaved facet on DFB laser properties", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 23, Iss. 3, pp.L 138-L 140 (1984).
  4. T. Matsuoka, H. Nagai, Y. Suzuki, Y. Noguchi and K. Wakita, "Mode behavior improvement in DFB LDs by light phase control at the facet", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 23, Iss. 10, pp.L782-L784 (1984).
  5. T. Matsuoka, Y. Yoshikuni and G. Motosugi, "Dependence of single-longitudinal-mode probability on DFB laser facet structure", Electron. Lett., Vol. 21, Iss. 24 pp.1151-1152 (1985).
  6. T. Matsuoka, H. Nagai and Y. Yoshikuni, "Verification of the light phase effect at the facet on DFB laser properties", IEEE J. Quantum Electron., Vol. QE-21, Iss. 12, pp.1880-1886 (1985).
  7. T. Matsuoka, "Temperature range for DFB mode oscillation in 1.5 μm InGaAsP/InP DFB lasers", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 25, Iss. 8, pp.1206-1210 (1986).
  8. T. Matsuoka and H. Naga, "InP etchant for submicron patterns", J. Electrochem. Soc., Vol. 133, Iss. 12, pp.2485-2491 (1986).

ワイドギャップ半導体材料InGaAlN 関連

  1. T. Matsuoka, H. Tanaka, T. Sasaki and K. Katsui, "Wide-gap semiconductor(In, Ga)N" in Inst. Phys. Conf. Ser., 106, pp.141-146 (1990).
  2. N. Yoshimoto, T. Matsuoka, T. Sasaki and A. Katsui, "Photoluminescence of InGaN films grown at high temperature by MOVPE", Appl. Phys. Lett., Vol. 59, Iss. 18, pp.2251-2253 (1991).
  3. T. Matsuoka, N. Yoshimoto, T. Sasaki, and K. Katsu, "Wide-gap semiconductor InGaN and InGaAlN grown by MOVPE", J. Electronic Mat., Vol. 21, Iss. 2, pp.157-163 (1991).
  4. H. Tanaka, F. Shimokawa, T. Sasaki and T. Matsuoka, "Reactive fast atom beam etching of a wide-gap semiconductor GaN", J. Optoelectronics, vol. 6, Iss. 1, pp.150-153 (1991).
  5. T. Matsuoka, "Current status of GaN and compounds as wide-gap semiconductor", J. Cryst. Growth, Vol. 124, pp.433-438 (1992).
  6. T. Matsuoka, A. Ohki, T. Ohno and Y. Kawaguchi, "Comparison of GaN- and ZnSe-based materials for light emitters", J. Cryst. Growth, Vol. 138, pp.727-736 (1994).
  7. T. Matsuoka, "The InGaAlN system as a competitor of ZnSe", Phys. Status Solidi B, Vol. 187, Iss. 2, pp.471-476 (1995).
  8. <Invited>
    T. Matsuoka, "Recent Progress of InGaAlN and II-VI Systems for Blue-Green Light Emitting Devices", Adv. Mater., Vol. 8, Iss. 6, pp.469-479 (1996).
  9. T. Matsuoka, "Lattice-Matching Growth of InGaAlN Systems", in Proc. Fall Meeting of Material Research Symp., 395, pp.39-50 (1996).
  10. T. Matsuoka, "Calculation of unstable mixing region in wurtzite In1-X-YGaXAlYN", Appl. Phys. Lett., Vol. 71, Iss. 1, pp.105-106 (1997).
  11. T. Matsuoka, "Unstable mixing region in wurtzite In1-X-YGaXAlYN", J. Cryst. Growth, Vol. 189/190, pp.19-23, (1998).
  12. T. Matsuoka, "Phase Separation in wurtzite In1-X-YGaXAlYN", MRS Internet J. Nitride Semicond. Res., Vol. 3, Article No. 54 (1998).
  13. T. Matsuoka and T. Ishii, "Polarity of GaN Grown on (001) b-LiGaO2", in Proc. Int. Workshop on Nitride Semiconductors, IPAP Conf. Series 1, pp. 11-14 (2000).
  14. <Invited>
    T. Matsuoka, T. Itoh and T. Kainoh,
    "First Plastic Optical Fiber Transmission Experiment using Blue-Green LEDs with Intensity Modulation/Direct Detection", Electron. Lett., Vol. 36, Iss. 22, pp. 1836-1837 (2000).
  15. T. Matsuoka, "Progress in nitride semiconductors from GaN to InN-MOVPE growth and characteristics", Superlatttices Microstruct., Vol. 37, Iss. 1, pp.19-32 (2005).
  16. T. Mitate, H. Takahata, S. Mizuno, T. Matsuoka, N. Kuwano,
    "Polarity Determination of Indium Nitride by CBED Method", Appl. Phys. Lett., Vol. 86, Iss. 13, article 134103 (2005).

II-IV族 関連

  1. T. Matsuoka, T. Ohno and A. Ohki,
    "The effect of tilted substrates for p-type doping and quantum wells of ZnCdSe/ZnSe", Phys. Status Solidi B, Vol. 187, Iss. 2, pp.401-406 (1995).
  2. T. Ohno, A. Ohki and T. Matsuoka,
    "Investigation of degradation in homoepitaxially grown ZnCdSe/ZnSe light emitting diode", Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 36, Iss. 2B, pp.L 190-L 193 (1997).
  3. A. Ohki, T. Ohno and T. Matsuoka,
    "Continuous-wave operation of ZnSe-based laser diodes homoepitaxially grown on semi-insulation ZnSe substrates", Electron. Lett., Vol. 33, Iss. 11, pp.990-991 (1997).
  4. T. Ohno, A. Ohki and T. Matsuoka,
    "Room-temperature CW operation of II-VI laser grown on ZnSe substrate cleaned with hydrogen plasma", J. Cryst. Growth,Vol. 184/185, pp.550-553, (1998)
  5. T. Ohno, A. Ohki and T. Matsuoka, "Surface Cleaning with Hydrogen Plasma for Low-defect-density ZnSe Homoepitaxial Growth", J. Vac. Sci. Technol. B., Vol. 16, Iss. 4, pp.2539-2545, (1998).

著 書

  1. 分担執筆 "Intermetallic Compounds: Principles and Practice", Chapter 15 "Semiconductor Applications", Ed. J. H. Westbrook and R. L. Fleischer, John Wiley and Sons, 1995.
  2. 分担執筆 "Properties of III-V Nitrides", Section 7.3 "Photoluminescence of InN and InGaN", Ed. J. H. Edgar, IEE, 1995.
  3. 分担執筆 "Optoelectronic Properties of Semiconductors and Superlattices, Vol. 2, "GaN and Related Materials", Chapter 4 "Ternary Alloys", Ed. S. J. Pearton, Gordon and Breach Science Publisher, 1997.
  4. 分担執筆 "新編 光学材料ハンドブック", 応用編１章１節 「可視、青色、紫外光源」,編集 福見他, 発行（株）リアライズ社, 2000.
  5. 分担執筆 "Recent Research Developments in Electronic Materials", Chapter 1 "MOVPE Growth of Characteristics of Nitride Semiconductors from GaN to InN", Ed. Q. Guo, Research Signpost, 2004.
  6. 企画編集委員 "100年後の社会", ダイヤモンド社, 2005.