第26回（2025年度）応用物理学会業績賞 受賞者

第26回 応用物理学会業績賞（研究業績）

件名
MOSトランジスタにおけるキャリア輸送特性の解明と高性能化への貢献
受賞者
高木 信一 氏　（帝京大学 先端総合研究機構 特任教授）

高木 信一氏は，MOSFET反転層におけるキャリア移動度を材料特性・電界・表面粗さ・散乱機構に基づき統一的に記述する「ユニバーサル移動度モデル」を提唱し，微細化時代のCMOS設計における指針を確立した．このモデルは，MOS界面の電気伝導現象の理解における標準的手法として世界的に広く受容され，TCADシミュレーションにも不可欠な基盤技術として活用されている．さらに，歪みSi/SiGeやGeチャネルを用いた高移動度CMOSの実証を先導し，応力ライナやSiGe S/D構造による移動度およびドレイン電流の向上，極薄Geチャネルの成膜・界面制御技術など，材料・構造・プロセスの革新を牽引した．これらの成果はHigh-k/金属ゲート世代にも継承され，先端CMOS技術の物理的基盤を形成している．

特筆すべきは，SiGe-on-insulator構造によるpチャネルMOSFETのホール移動度向上や，Geチャネルを用いた次世代CMOSの可能性を提示し，性能限界を超える新たな展望を切り拓いた点である．界面欠陥の低減，極薄EOTの実現，S/D抵抗の低減といった課題を体系的に整理し，GeおよびⅢ-Ⅴ族半導体チャネルに関する総合的レビューを主導することで，学術界および産業界に多大な影響を与えた．

高木氏の研究は，理論・シミュレーションと実験・プロセス開発を有機的に統合し，基礎から応用への橋渡しを実現したものである．提唱された概念は，MOSFETの微細化・集積化・3次元化が進む現在においても修正を加えつつ広く用いられており，半導体スケーリング限界の克服に不可欠な役割を果たしている．よって，同氏の業績は応用物理学会業績賞（研究業績）に相応しいものと確信する．

高木 信一 （たかぎ しんいち）

所属／役職

帝京大学先端総合研究機構特任教授
東京大学名誉教授

略歴

受賞と表彰

専門分野

半導体デバイス工学

第26回 応用物理学会業績賞（研究業績）

件名
半導体スーパージャンクション構造の提唱とパワー半導体デバイスの性能向上への貢献
受賞者
藤平 龍彦 氏　（富士電機株式会社 フェロー）

藤平 龍彦氏はサイリスタ，パワーMOSFET，IGBTなどのSiパワーデバイスやSiCパワーデバイスの研究開発に長年にわたって従事してきた．

高速スイッチングが可能なパワーMOSFETなどのユニポーラ型パワーデバイスにおいては，ユニポーラリミット（理論限界値）と呼ばれる，耐圧とオン抵抗のトレードオフ関係がある．高い耐圧を実現するための空乏層を確保するためには，低ドープで厚いn型耐圧維持層が必要となることに起因する．1990年代，SiパワーMOSFETの開発が進み，低オン抵抗化はユニポーラリミットに近づきつつあり，これ以上の大幅な性能向上は不可能と考えられていた．

同氏は1997年に，n型耐圧維持層を電圧印加方向と直交する方向に高濃度のp，n層の繰り返し積層した構造に置き換えた，スーパージャンクション（超接合，SJ）の概念を提唱した．オン状態では高濃度のn型領域が低いオン抵抗を実現し，オフ状態では，pn積層構造全体が空乏化することで高い耐圧を得るものである．同氏はSJのコンセプトと解析的モデルや設計条件を提示し，SJを用いることで，ユニポーラリミットに対して格段の低オン抵抗化が可能なことを示した．同氏がJpn. J. Appl. Phys.で発表した “Theory of Semiconductor Superjunction Devices” はパワーデバイスの基礎研究の論文として群を抜いた被引用数を誇り，IEEEのパワーデバイス関係の論文から数多く引用されている．加えて同氏は，実用的なSi SJパワーMOSFETの基本構造，今日広く用いられているイオン注入とエピタキシャル成長を繰り返してSJ構造を作製する手法を発明した．

Si SJパワーMOSFETは600〜900V耐圧の製品が数多く開発されている．2024年度の世界市場は5,000億円で，継続的に拡大している．SJはSiのみならず，ワイドバンドギャップ半導体材料であるSiCやGaNにおいても研究が進められ，SiC SJパワーMOSFETに関しては既にサンプル出荷がされており，数年以内の量産化も見込まれている．

以上のように，藤平氏は，半導体パワーデバイスにおける新概念であるSJ構造を提唱するとともに，その作製技術を発明した．同氏のSJ構造は，半導体デバイスに新たな視点を提示するだけでなく，パワーデバイスの損失低減を通じて省エネルギー社会の実現に大きく貢献している．同氏の業績は応用物理学会業績賞（研究業績）に相応しいものである．

藤平 龍彦 （ふじひら たつひこ）

所属／役職

富士電機株式会社 フェロー

略歴

受賞と表彰

第26回応用物理学会業績賞委員会

委員長
玉田 薫 （九大）
副委員長
江崎 瑞仙 （東芝）
委員
淡路 智 （東北大）， 石井 久夫 （千葉大）， 梶川 浩太郎 （東京科学大）， 須田 淳 （名大）， 田中 秀和 （阪大）， 谷本 明佳 （日立）， 知京 豊裕 （物材機構）， 筒井 一生 （東京科学大）， 日比野 浩樹 （関学大）， 平松 美根男 （名城大）， 丸山 茂夫 （東大）， 美濃島 薫 （電通大）， 湯浅 新治 （産総研）， 吉田 郵司 （産総研）
幹事
辰己 哲也 （事務局長）