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セミナー・講座

化学技術基礎講座 電子部品・材料の物性化学―最先端産業を支える電子・光学材料開発に必須の基礎をマスターしよう―

主催:日本化学会産学交流委員会

会期:2017年7月20日(木)・21日(金)

会場:化学会館 アクセス
主査:藤岡 洋(東大生研・教授)

趣旨:電機、機械、自動車などのメーカーによって製造されている数多くの製品には、集積回路、LED、撮像素子、液晶素子、有機EL素子、太陽電池、燃料電池、二次電池など、化学産業に関わりの深いデバイスが多用されています。これらの電子部品・材料を開発するためには、デバイスの動作原理、材料物性、光学など、物理・電子工学分野の幅広い基礎知識が必須です。本コースでは主にこの電子部品・材料分野の知識が乏しい化学系の方やこの分野の商品開発・技術開発の業務経験が少ない方を対象とした導入教育として、全般的な基礎知識を修得して頂きます。実例を挙げながらできるだけ分かり易く解説することで、詳細については自己学習で理解できるようになることを目指します。使用テキスト:レジュメを当日配布。

対象:当該分野の化学的知識を基礎から学びたいと考える技術系新入社員。人事異動や配置転換、新規事業の開始等によって、新たに当該技術の知識獲得を目指す中堅技術者および研究者。化学企業への就職を希望する化学系学生。

参加費:個人正会員(法人会員含む)25,000円、学生会員 10,000円、非会員 40,000円

※会期初日夕刻の懇親会費は無料、2日間の昼食代は上記参加費に含みます。

※請求書は申込受理通知メールに記載のURLより発行ください。

※開催翌月の月末までにお振込ください。

※法人会員企業一覧は化学会HPにてご確認ください。

申込方法:申込フォームからお申込み下さい。参加証・請求書は受け付け次第お送りします。

募集人数:50名(10名より催行)

プログラム

7月20日(木) 09時50分~17時20分 (終了後懇親会)

09:50-10:00 研修の開催にあたり 藤岡 洋(東大生研)

10:00-10:30 物性化学の全体像と基礎 錦谷禎範(早大院先進理工)

近年、新素材の創製により、飛躍的な性能を有する革新的デバイスが開発されている。一例としては、有機EL、有機トランジスタ、有機太陽電池に代表される有機デバイスがある。これらのデバイス開発の基盤サイエンスは、化学的視点に基づいた物性化学である。すなわち、従来は材料のバルクの電子状態を考えてデバイス開発が行われてきたが、最近は材料を構成する化学結合の視点から開発が進められている。本講義では物性化学の全体像と基礎を説明した後、それに基づいて筆者が行った有機デバイスの開発状況を報告する。

10:30-10:40 インキュベーションタイム

10:40-12:00 デバイスの物理 藤岡 洋(東大生研)

電子部品・材料の物性を理解するためには固体物理に関する知識が欠かせない。しかしながら 現在の大学・大学院における授業のカリキュラムでは固体物理は系統的に教えられておらず、多くの化学系技術者は会社に入ってから自分で自己流に勉強するといった状況にある。本講義では半導体を題材として、固体物理を化学者がわかりやすい言葉で基礎から詳説する。

12:00-13:00 ランチミーティング

13:00-14:20 有機電子素子の基礎 福田 憲二郎(理研)

エレクトロニクスに機械的可撓(かとう)性や伸縮性を実現するための技術トレンドであるフレキシブルエレクトロニクス、ストレッチャブルエレクトロニクスを実現するための技術チャレンジを進めている。応用としては、電子人工皮膚として大面積センサを貼り付けたり、服、座席、ハンドル、シートベルトなど人と接する部位に各種センサを導入することで、人の状態などをモニタすることを目指している。

14:20-14:30 インキュベーションタイム

14:30-15:50 波動光学の基礎とその応用  岩本 敏(東大生研)

本講義では、光の波動的性質と関連する諸現象について学ぶ。具体的には、反射や屈折について波動光学の立場から復習するとともに、光の偏光や、光の波動的性質の代表格である干渉と回折などについて学ぶ。同時に、これらの現象が各種計測技術や機器にどのように応用されているかを紹介する。また、フォトニック結晶などの人工光学材料についても触れる予定である。

15:50-16:00 インキュベーションタイム

16:00-17:20 車載エレクトロニクスの基礎 加地 徹(名大未来材料システム研

現在、自動車には多種多様なエレクトロニクス素子が使われてり、今後その重要性は益々高まっていくと考えられています。本講義では、先ず、どの様なエレクトロニクス素子が自動車に使われているかを説明し、その基本的機能について学習します。さらに、最近注目されている新材料を使ったパワーエレクトロニクスを取り上げ、そのプロセスから応用まで平易に解説します。

17:25-19:00 懇親会

7月21日(金) 09時00分~18時00分

09:00-10:15 光と物質の相互作用 斎木敏治(慶大理工)

有機半導体を活性層として用いる有機薄膜太陽電池を始めとした受光デバイスは、原理的には溶液の塗布などによる製造が可能であり、軽量化、低コスト化や大面積化などシリコンを用いた従来のデバイスにはない利点を有する。本講義では、より優れた電気的・光学的特性を持つ有機半導体材料を開発する観点から、それらのデバイスの基礎的な動作原理と材料設計の指針などについて解説する。

10:15-10:25 インキュベーションタイム

10:25-11:40 半導体素子・プロセス工学 霜垣幸浩(東大院工)

半導体集積回路(ULSI)の基本構成素子であるトランジスタの構造と動作特性について概説し,論理演算回路などの構成について説明する。また、各種メモリデバイスの構造と動作原理について解説する。これらの素子を作製するプロセスについて、シリコン単結晶ウェハの作製、熱酸化、不純物導入、薄膜形成、エッチングなどを説明するとともに、高集積化・微細化に伴う材料・プロセスの課題について述べる。

11:40-11:50 インキュベーションタイム

11:50-13:05 光電子材料の基礎 杉山正和(東大先端研)

発光ダイオードや太陽電池などの光を扱うデバイスには,直接遷移のIII-V族化合物半導体が適している。この材料系は、(Al, Ga, In)と(N, As, P)の元素組成によってバンドギャップを連続的に変化させることができ、異なる組成の結晶からナノサイズの層構造を巧みに結晶成長することで、量子井戸などの光デバイスに適した機能構造を作製できる。このような化合物半導体の基礎と、光デバイスに用いられる結晶層構造について平易に解説する。

13:05-13:45 ランチミーティング

13:45-15:00 磁性材料と相転移材料の基礎 大越慎一(東大院理)

磁性材料および相転移材料は、学術的にも応用的にも重要な位置を占めている。本講義では、スピン化学、磁気化学、および相転移現象の基礎に関して講義すると共に、産業界における実用化の状況に関しても概説する。また、光磁性をはじめとする光や圧力などの外場による相転移現象に関する基礎的および先端的研究にもふれ、高周波ミリ波吸収体や蓄熱セラミックスなど、新規な酸化物材料とその応用展開についても紹介する。

15:00-15:10 インキュベーションタイム

15:10-16:25 有機受光デバイスの基礎 但馬敬介(理研)

有機半導体を活性層として用いる有機薄膜太陽電池を始めとした受光デバイス は、原理的には溶液の塗布などによる製造が可能であり、軽量化、低コスト化や大面積化などシリコンを用いた従来のデバイスにはない利点を有する。本講義で は、より優れた電気的・光学的特性を持つ有機半導体材料を開発する観点から、 それらのデバイスの基礎的な動作原理と材料設計の指針などについて解説する。

16:25-16:35 インキュベーションタイム

16:35-17:50 有機発光デバイスの基礎  村田英幸(北陸先端大

高い発光効率と優れた耐久性の両立が有機ELの重要な課題であり、高効率化のための材料開発研究と並行して劣化機構を理解するための基礎研究が活発に行われている。有機EL素子が劣化する原因は、デバイス構造や使用する有機材料に強く依存する。本講演では、劣化現象の本質を理解するために有機ELの動作機構に立ち返って解説する。特に、固体物理的な解説は出来るだけ避け、物性化学的視点から有機EL素子の劣化機構を分かり易く解説する。

17:50-18:00 まとめ 藤岡 洋(東大生研)

会期 2017年7月20日(木)・21日(金)
行事名 化学技術基礎講座 電子部品・材料の物性化学―最先端産業を支える電子・光学材料開発に必須の基礎をマスターしよう―
会場 化学会館7階
連絡先 日本化学会企画部 担当:鷺谷 / 矢部 / 坂下
E-mail: sangaku@chemistry.or.jp、電話03-3292-6163
URL https://event.csj.jp/form/view.php?id=75290