教員情報詳細

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曲 勇作MAGARI Yusaku

教員略歴

学位 博士(工学)
学歴 高知工科大学大学院工学研究科基盤工学専攻 修了(2020)
職歴 高知工科大学 環境理工学群助教(2020~2025)
島根大学 総合理工学部 物理・マテリアル工学科助教(2020~2022)
北海道大学 電子科学研究所助教(2022~2025)
高知工科大学 理工学群講師(2025~)
資格
専門分野 固体物理学
薄膜工学
電子デバイス工学
研究室 名称 先進エレクトロニクス研究室
詳細 クラウドコンピューティング・IoT・AIなど現代の情報化社会は半導体デバイスに支えられており、その重要性はますます高まっています。当研究室では、次世代の半導体材料として注目される酸化物半導体に着目し、新しい合成法の開拓と特性評価に取り組むとともに、特性を活かしたエレクトロニクス分野への応用研究も推進しています。酸化物エレクトロニクスの最前線を探求し、社会に貢献する未来の半導体デバイスを創出します。
所属学会 応用物理学会

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本年度担当講義

学部・学群 固体物理学1 / 熱力学
大学院

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研究シーズ

相談可能な領域 酸化物半導体
薄膜合成プロセス
薄膜デバイス作製技術
現在の研究 酸化物半導体薄膜の低温合成プロセスの開発

酸化物半導体/絶縁膜界面の結晶構造および電子状態の解明

酸化物半導体薄膜トランジスタの高移動度化と高信頼性化

酸化物半導体を用いたショットキーデバイスの高性能化

メッセージ

本研究室では、次世代の半導体材料として注目される酸化物半導体を対象に、材料・プロセス・デバイス構造に関する研究を行っています。材料科学とデバイス物理に基づき、酸化物半導体デバイスにおける革新的な技術の創出を目指しています。クリーンルームを活用して薄膜合成からデバイス作製、評価・解析までを一貫して行うことで、実践的かつ高度な研究力を養います。本研究室での経験を通じて、将来、材料・デバイス分野の最前線で活躍できるパイオニア的人材の育成を目指しています。

研究業績

主な受賞歴など

  • 優秀論文発表賞A(2021) 一般社団法人電気学会
  • ベストペーパーアワード(2021) 第18回薄膜材料デバイス研究会
  • 佐久間賞(学長賞)(2020) 高知工科大学
  • Outstanding Presentation Awards(2019) The 7th International Symposium on Frontier Technology
  • 講演奨励賞(2019) 第14回応用物理学・物理系中四国支部学術講演会
  • 講演奨励賞(2018) 第79回応用物理学会秋季学術講演会
  • ベストペーパーアワード(2017) 第14回薄膜材料デバイス研究会
  • 技術委員会奨励賞(2016) 発光型/非発光型ディスプレイ合同研究会

代表的な研究論文

タイトル 著者 発表誌 発表年
Reliable Operation in High‐Mobility Indium Oxide Thin Film Transistors Prashant R. Ghediya,Yusaku Magari,Hikaru Sadahira,Takashi Endo,Mamoru Furuta,Yuqiao Zhang,Yasutaka Matsuo,Hiromichi Ohta Small Methods,Vol.9,No.1,pp.1-8 2025
Thermopower modulation analyses of effective channel thickness for Zn-incorporated In2O3-based thin-film transistors Yuzhang Wu,Prashant R. Ghediya,Yuqiao Zhang,Yasutaka Matsuo,Hiromichi Ohta,Yusaku Magari Japanese Journal of Applied Physics,Vol.63,No.126501,pp.1-5 2024
Uniformity and Reliability of Enhancement-Mode Polycrystalline Indium Oxide Thin Film Transistors Formed by Solid-Phase Crystallization Naoki Okamoto,Xiaoqian Wang,Kotaro Morita,Yuto Kato,Alom Mir Mutakabbir,Yusaku Magari,Mamoru Furuta IEEE Electron Device Letters,Vol.45,No.12,pp.2403-2406 2024
High-mobility and high-reliability Zn-incorporated amorphous In2O3-based thin-film transistors Yuzhang Wu,Yusaku Magari,Prashant Ghediya,Yuqiao Zhang,Yasutaka Matsuo,Hiromichi Ohta Japanese Journal of Applied Physics,Vol.63,No.076504,pp.1-6 2024
Solid-State Electrochemical Thermal Switches with Large Thermal Conductivity Switching Widths Zhiping Bian,Mitsuki Yoshimura,Ahrong Jeong,Haobo Li,Takashi Endo,Yasutaka Matsuo,Yusaku Magari,Hidekazu Tanaka,Hiromichi Ohta Advanced Science,Vol.11,No.2401331,pp.1-6 2024
Nucleation and grain growth in low-temperature rapid solid-phase crystallization of hydrogen-doped indium oxide Xiaoqian Wang,Yusaku Magari,Mamoru Furuta Japanese Journal of Applied Physics,Vol.63,No.03SP38 ,pp.1-7 2024
Improved Electron Transport Properties of Zn-Rich In–Ga–Zn–O Thin-Film Transistors Prashant Ghediya,Hui Yang,Takashi Fujimoto,Yuqiao Zhang,Yasutaka Matsuo,Yusaku Magari,Hiromichi Ohta Journal of Physical Chemistry C,Vol.127,No.5,pp.2622-2627 2023
Thermopower Modulation Analyses of High-Mobility Transparent Amorphous Oxide Semiconductor Thin-Film Transistors Hui Yang,Yuqiao Zhang,Yasutaka Matsuo,Yusaku Magari,Hiromichi Ohta ACS Applied Electronic Materials,Vol.4,No.10,pp.5081-5086 2022
Influence of Grain Boundary Scattering on the Field-Effect Mobility of Solid-Phase Crystallized Hydrogenated Polycrystalline In2O3 (In2O3:H) Yusaku Magari,Wenchang Yeh,Toshiaki Ina,Mamoru Furuta Nanomaterials,Vol.12,No.2958,pp.1-10 2022
Bottom gate single crystal Si thin-film transistors fabricated by all sputtering processes Wenchang Yeh,Kaisei Ohtoge,Yusaku Magari Japanese Journal of Applied Physics,Vol.61,No.086501,pp.1-6 2022
固相結晶化In2O3:Hによる薄膜トランジスタの高移動度化(>100 cm2V-1s-1) 曲 勇作,片岡 大樹,葉 文昌,古田 守 信学技報,Vol.122,No.8,pp.61-64 2022
High-mobility hydrogenated polycrystalline In2O3 (In2O3:H) thin-film transistors Yusaku Magari,Taiki Kataoka,Wenchang Yeh,Mamoru Furuta Nature Communications,Vol.13,No.1078,pp.1-8 2022
Defect Passivation and Carrier Reduction Mechanisms in Hydrogen-Doped In-Ga-Zn-O (IGZO:H) Films upon Low-Temperature Annealing for Flexible Device Applications Rostislav Velichko,Yusaku Magari,Mamoru Furuta Materials,Vol.15,No.334,pp.1-14 2022
Nondegenerate Polycrystalline Hydrogen-Doped Indium Oxide (InOx:H) Thin Films Formed by Low-Temperature Solid-Phase Crystallization for Thin Film Transistors Taiki Kataoka,Yusaku Magari,Hisao Makino,Mamoru Furuta Materials,Vol.15,No.187,pp.1-11 2021
Activation of IGZO Devices at 150°C via Reduction Process Using Hydrogen Gas During Sputtering Yusaku Magari,S G Mehadi Aman,Daichi Koretomo,Mamoru Furuta SID Symposium Digest of Technical Papers,Vol.52,No.1,pp.1096-1099 2021
High Mobility Hydrogenated Polycrystalline In‐Ga‐O (IGO:H) Thin‐Film Transistors formed by Solid Phase Crystallization Mamoru Furuta,Kenta Shimpo,Taiki Kataoka,Daiki Tanaka,Toshihiro Matsumura,Yusaku Magari,Rostislav Velichko,Daichi Koretomo,Emi Kawashima,Yuki Tsuruma SID Symposium Digest of Technical Papers,Vol.52,No.1,pp.69-72 2021
Investigation of the effect of adding a moderate amount of hydrogen on the properties of tin oxide films deposited by DC magnetron sputtering Rostislav Velichko,Yusaku Magari,Hisao Makino,Mamoru Furuta Japanese Journal of Applied Physics,Vol.60,No.055503,pp.1-6 2021
Hydrogenated In–Ga–Zn–O thin-film transistors with anodized and fluorinated Al2O3 gate insulator for flexible devices Shuya Kono,Yusaku Magari,Marin Mori,S G Mehadi Aman,Norbert Fruehauf,Hiroshi Furuta,Mamoru Furuta Japanese Journal of Applied Physics,Vol.60,No.SBBM05,pp.1-6 2021
Effects of water and hydrogen introduction during In–Ga–Zn–O sputtering on the performance of low-temperature processed thin-film transistors Yusaku Magari,FURUTA Mamoru Japanese Journal of Applied Physics,Vol.60,No.SBBM04,pp.1-5 2021
酸化物半導体の低温欠陥制御とフレキシブルデバイス応用 曲 勇作,古田 守 信学技報,Vol.120,No.272,pp.37-41 2020
Record-High-Performance Hydrogenated In–Ga–Zn–O Flexible Schottky Diodes Yusaku Magari,S G Mehadi Aman,Daichi Koretomo,Kentaro Masuda,Kenta Shimpo,Hisao Makino,Mutsumi Kimura,Mamoru Furuta ACS Applied Materials & Interfaces,Vol.12,No.42,pp.47739-47746 2020
Low-Temperature Processed Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor with In–Ga–Zn–O Channel Deposited by Ar+O2+H2 Sputtering Yusaku Magari,Mamoru Furuta ECS Transactions,Vol.98,No.7,pp.89-95 2020
Marked improvement in reliability of 150 °C processed IGZO thin-film transistors by applying hydrogenated IGZO as a channel material Daichi Koretomo,Shuhei Hamada,Marin Mori,Yusaku Magari,Mamoru Furuta Applied Physics Express,Vol.13,No.076501,pp.1-4 2020
Origin of work function engineering of silver oxide for an In–Ga–Zn–O Schottky diode Yusaku Magari,Hisao Makino,Shinsuke Hashimoto,Mamoru Furuta Applied Surface Science,Vol.512,No.144519,pp.1-8 2020
Quantum Confinement Effect in Amorphous In–Ga–Zn–O Heterojunction Channels for Thin-Film Transistors Daichi Koretomo,Shuhei Hamada,Yusaku Magari,Mamoru Furuta Materials,Vol.13,No.8,pp.1-12 2020
Low-temperature (150 °C) processed metal-semiconductor field-effect transistor with a hydrogenated In–Ga–Zn–O stacked channel Yusaku Magari,S G Mehadi Aman,Daichi Koretomo,Kentaro Masuda,Kenta Shimpo,Mamoru Furuta Japanese Journal of Applied Physics,Vol.59,No.SGGJ04,pp.1-5 2020
Memristive characteristic of an amorphous Ga-Sn-O thin-film device Sumio Sugisaki,Tokiyoshi Matsuda,Mutsunori Uenuma,Toshihide Nabatame,Yasuhiko Nakashima,Takahito Imai,Yusaku Magari,Daichi Koretomo,Mamoru Furuta,Mutsumi Kimura Scientific Reports,Vol.9,No.2757,pp.1-7 2019
Memristive Characteristic of an Amorphous Ga-Sn-O Thin-Film Device with Double Layers of Different Oxygen Density Ayata Kurasaki,Ryo Tanaka,Sumio Sugisaki,Tokiyoshi Matsuda,Daichi Koretomo,Yusaku Magari,Mamoru Furuta,Mutsumi Kimura Materials,Vol.12,No.3236,pp.1-8 2019
Heterojunction channel engineering to enhance performance and reliability of amorphous In–Ga–Zn–O thin-film transistors Mamoru Furuta,Daichi Koretomo,Yusaku Magari,S G Mehadi Aman,Ryunosuke Higashi,Shuhei Hamada Japanese Journal of Applied Physics,Vol.58,No.090604,pp.1-9 2019
Influence of Deposition Temperature and Source Gas in PE-CVD for SiO2 Passivation on Performance and Reliability of In–Ga–Zn–O Thin-Film Transistors S G Mehadi Aman,Daichi Koretomo,Yusaku Magari,Mamoru Furuta IEEE Transactions on Electron Devices,Vol.65,No.8,pp.3257-3263 2018
Low-temperature (150 °C) activation of Ar+O2+H2-sputtered In–Ga–Zn–O for thin-film transistors S G Mehadi Aman,Yusaku Magari,Kenta Shimpo,Yuya Hirota,Hisao Makino,Daichi Koretomo,Mamoru Furuta Applied Physics Express,Vol.11,No.081101,pp.1-4 2018
InGaZnOX/AgOX酸化物ヘテロSchottky界面の起源とフレキシブルデバイス応用 曲 勇作,牧野 久雄,橋本 慎輔,濵田 賢一朗,増田 健太郎,古田 守 信学技報,Vol.118,No.1,pp.33-36 2018
Low-Temperature Processed InGaZnO MES-FET for Flexible Device Applications Mamoru Furuta,Yusaku Magari,Shinsuke Hashimoto,Kenichiro Hamada ECS Transactions,Vol.79,No.1,pp.43-48 2017
Carrier Generation Mechanism and Origin of Subgap States in Ar- and He-Plasma-Treated In–Ga–Zn–O Thin Films Yusaku Magari,Hisao Makino,Mamoru Furuta ECS Journal of Solid State Science and Technology,Vol.6,No.8,pp.Q101-Q107 2017
High-Performance Top-Gate and Self-Aligned In–Ga–Zn-O Thin-Film Transistor Using Coatable Organic Insulators Fabricated at 150 °C Tatsuya Toda,Gengo Tatsuoka,Yusaku Magari,Mamoru Furuta IEEE Electron Device Letters,Vol.37,No.8,pp.1006-1009 2016
プラズマ処理による低抵抗IGZO領域の形成とセルフアライン型TFTへの応用 曲 勇作,戸田 達也,牧野 久雄,古田 守 信学技報,Vol.115,No.439,pp.41-44 2016
Low-temperature processed and self-aligned InGaZnO thin-film transistor with an organic gate insulator for flexible devices Mamoru Furuta,Tatsuya Toda,Gengo Tatsuoka,Yusaku Magari ECS Transactions,Vol.75,No.10,pp.117-122 2016

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学会発表・講演など

  1. 次世代FPDの要求を満たす高移動度を示す安定な酸化物薄膜トランジスタ,第72回応用物理学会春季学術講演会(2025)
  2. High-mobility Indium Oxide Thin Film Transistors with High Reliability,The Electrochemical Society (ECS) PRiME 2024(2024)
  3. 高移動度酸化物TFTに関する最新の展開,総合研究奨励会 第8回透明酸化物光・電子材料研究会(2024)
  4. Strong Dependence of Solid-Phase Crystallization Atmosphere on the Performance of In2O3:H Thin Film Transistors,Materials Research Meeting (MRM)(2023)
  5. 多結晶In2O3:H薄膜トランジスタ特性の固相結晶化雰囲気依存性,第84回応用物理学会秋季学術講演会(2023)
  6. High-Mobility Thin-Film Transistors with Polycrystalline In2O3:H Channel Deposited by Pulsed Laser Deposition under High-Base Pressure,The 23rd International Meeting on Information Display (IMID)(2023)
  7. High-mobility In2O3:H thin films and thin-film transistors deposited under varied base pressure by pulsed laser deposition,Asia-Pacific Workshop on Advanced Semiconductor Devices (AWAD)(2023)
  8. High-mobility polycrystalline In2O3:H thin-film transistors fabricated through low-temperature solid-phase crystallization,The 30th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices (AM-FPD'23)(2023)
  9. High-mobility In2O3:H thin-film transistors by pulsed laser deposition under high-base pressure,The 4th Workshop on Functional Materials Science (FMS)(2023)
  10. Base pressure controlled fabrication of high-mobility In2O3 thin film transistors,ULSIC VS TFT 8(2023)
  11. 高背圧下でのPLDによる高移動度In2O3薄膜作製,第70回応用物理学会春季学術講演会(2023)
  12. High-mobility (>100 cm2V−1s−1) In2O3:H Thin-film Transistors by Solid-phase Crystallization,The 29th International Display Workshops (IDW)(2022)
  13. Hydrogenated Polycrystalline In2O3 (In2O3:H) Thin-Film Transistor with High Mobility Exceeding 100 cm2V−1s−1 Via Solid-Phase Crystallization,The 242nd Electrochemical Society (ECS)(2022)
  14. 固相結晶化In2O3:Hによる薄膜トランジスタの 高移動度化(>100 cm2V−1s−1),シリコン材料・デバイス研究会(SDM)(2022)
  15. 水素化In2O3(In2O3:H)固相結晶化温度がキャリア輸送特性に及ぼす影響,第69回応用物理学会春季学術講演会(2022)
  16. 酸化物半導体の低温形成技術とフレキシブルデバイス応用,電気学会 電子材料研究会(2021)
  17. 高移動度水素化多結晶In2O3:H 薄膜トランジスタ,第18回 薄膜材料デバイス研究会(2021)
  18. 高移動度水素化In2O3薄膜トランジスタ,第82回応用物理学会秋季学術講演会(2021)
  19. Activation of IGZO Devices at 150°C via Reduction Process Using Hydrogen Gas During Sputtering,SID Display Week Symposium 2021(2021)
  20. 酸化物半導体の低温欠陥制御とフレキシブルデバイス応用,電子情報通信学会(2020)
  21. 酸化物半導体フレキシブルデバイス,高知化学シンポジウム(2020)
  22. Low-Temperature Processed Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor with In–Ga–Zn–O Channel Deposited By Ar+O2+H2 Sputtering,The 238th Electrochemical Society (ECS) PRiME(2020)
  23. Effects of water and hydrogen introduction during In–Ga–Zn–O sputtering on the performance of low-temperature processed thin-film transistors,International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)(2020)
  24. 水素化In–Ga–Zn–Oの表面およびバルク電子状態評価,第81回応用物理学会秋季学術講演会(2020)
  25. 酸化物半導体ショットキーフレキシブルデバイス,Combined Exhibition of Advanced Technologies (CEATEC)(2019)
  26. Ar+O2+H2スパッタIn–Ga–Zn–O薄膜の電子状態評価,第80回応用物理学会秋季学術講演会(2019)
  27. Origin of Schottky diode properties in InGaZnO/AgxO oxide hetero interface,The 7th International Symposium on Frontier Technology(2019)
  28. 酸化物半導体Schottky接合制御と金属半導体電界効果トランジスタ応用,第14回応用物理学・物理系中四国支部学術講演会(2019)
  29. Ar+O2+H2スパッタIn–Ga–Zn–OによるSchottkyダイオード特性向上,第66回応用物理学会春季学術講演会(2019)
  30. XPS analysis of silver–oxide films deposited by reactive sputtering,7th International Symposium Transparent Conductive Materials (TCM)(2018)
  31. Ar+O2+H2スパッタIn­–Ga­–Zn­–Oによる Schottkyダイオード特性向上,第79回応用物理学会秋季学術講演会(2018)
  32. InGaZnOX/AgOX酸化物ヘテロSchottky界面の起源とフレキシブルデバイス応用,シリコン材料・デバイス研究会(SDM)(2018)
  33. InGaZnO/AgOX酸化物ヘテロ界面によるショットキー特性評価,第65回応用物理学会春季学術講演会(2018)
  34. HeおよびArプラズマによるInGaZnOX導電層形成メカニズムと自己整合型トランジスタ応用,第14回薄膜材料デバイス研究会(2017)
  35. XPS Analysis of Carrier Generation Mechanism in He- and Ar-Plasma-Treated InGaZnO,29th International Conference on Defects in Semiconductors (ICDS)(2017)
  36. Low-Temperature Processed Metal-Semiconductor Field-Effect Transistor with In-Ga-Zn-O/AgOx Schottky Gate,The 230th Electrochemical Society (ECS) PRiME(2016)
  37. プラズマ処理による低抵抗IGZO領域の形成とセルフアライン型TFTへの応用~プラズマ処理時の基板バイアスの効果~,発光型非発光型ディスプレイ合同研究会(2016)
  38. X線光電子分によるInGaZnOのキャリア生成メカニズムの解析~Heプラズマ処理時の基板バイアス効果~,第76回応用物理学会秋季学術講演会(2015)
  39. Thermally Stable In-Ga-Zn-O Homojunction formed by Plasma Treatment with Substrate Bias for Self-Aligned Thin-Film Transistors,The 15th International Meeting on Information Display (IMID)(2015)
  40. プラズマ処理によるIGZO TFTのソース・ドレイン領域形成~ガス種と基板バイアスが抵抗率およびその熱的安定性に及ぼす効果~,第62回応用物理学会春季学術講演会(2015)

社会貢献及び広報活動

学外委員・学会活動など

  1. 応用物理学会北海道支部 会計幹事(2024~2025)
  2. International Meeting on Information Display (IMID) プログラム委員(2024~)
  3. 応用物理学会 プログラム委員(2024~)
  4. 薄膜材料デバイス研究会 組織委員(2022~)
  5. International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM) プログラム委員(2022~)

横スワイプで表の続きをご覧いただけます。