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Basic study for development of ultra-low loss diamond power devices

Research Project

Project/Area Number 24686074
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypePartial Multi-year Fund
Research Field Inorganic materials/Physical properties
Research InstitutionKanazawa University

Principal Investigator

TOKUDA Norio  金沢大学, 電子情報学系, 准教授 (80462860)

Project Period (FY) 2012-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥26,520,000 (Direct Cost: ¥20,400,000、Indirect Cost: ¥6,120,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2013: ¥11,180,000 (Direct Cost: ¥8,600,000、Indirect Cost: ¥2,580,000)
Fiscal Year 2012: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000)
Keywordsカーボン材料 / ダイヤモンド / パワーデバイス / 半導体
Outline of Final Research Achievements

Diamond is a semiconductor material for the next-generation power devices. The purpose of this study was to create the novel device performances for the realization of ultra-energy saving by elevating its material and process techniques. In this study, we succeeded in the development of the growth techniques of high-quality p-type diamond films, the realization of delta-doped diamond with ultralow resistivity, and the fabrication of diamond MOS structures with high-quality Al2O3/diamond interfaces.

Report

(4 results)
  • 2014 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (54 results)

All 2014 2013 2012 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (42 results) (of which Invited: 3 results) Book (2 results) Remarks (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Anisotropic lateral growth of homoepitaxial diamond (111) films by plasma-enhanced chemical vapor deposition2014

    • Author(s)
      Norio Tokuda, Masahiko Ogura, Satoshi Yamasaki, and Takao Inokuma
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 53 Issue: 4S Pages: 04EH04-04EH04

    • DOI

      10.7567/jjap.53.04eh04

    • NAID

      210000143648

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    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Formation of Graphene-on-Diamond Structure by Graphitization of Atomically Flat Diamond (111) Surface2013

    • Author(s)
      Norio Tokuda, Makoto Fukui, Toshiharu Makino, Daisuke Takeuchi, Satoshi Yamasaki, and Takao Inokuma
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 52 Issue: 11R Pages: 110121-110121

    • DOI

      10.7567/jjap.52.110121

    • NAID

      210000143041

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Formation of Step-Free Surfaces on Diamond (111) Mesas by Homoepitaxial Lateral Growth2012

    • Author(s)
      Norio Tokuda
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

      Volume: 51 Issue: 9R Pages: 90107-90107

    • DOI

      10.1143/jjap.51.090107

    • NAID

      210000141151

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    • Author(s)
      徳田規夫
    • Journal Title

      日本結晶成長学会誌

      Volume: 39 Pages: 185-189

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      宮田 大輔,南山 拓真, 徳田 規夫,竹内 大輔,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第28回ダイヤモンドシンポジウム
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      東京電機大学
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      第28回ダイヤモンドシンポジウム
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      東京電機大学
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      2014-11-19 – 2014-11-21
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      第28回ダイヤモンドシンポジウム
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      東京電機大学
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      2014-11-19 – 2014-11-21
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      中西一浩,南山拓真,宮田大輔, 辻裕司, 徳田規夫, 小倉政彦,山崎聡,森本章治, 川江健, 猪熊孝夫
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      第28回ダイヤモンドシンポジウム
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      東京電機大学
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      2014-11-19 – 2014-11-21
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      第28回ダイヤモンドシンポジウム
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      東京電機大学
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      2014-11-19 – 2014-11-21
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      金田 大輝,渡邊 俊介,徳田 規夫,小倉 政彦, 加藤 宙光,梅沢 仁,山崎 聡,有屋田 修,猪熊 孝夫
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      第28回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京電機大学
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      2014-11-19 – 2014-11-21
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      宮田 大輔, 神谷昇吾, 徳田 規夫,牧野俊晴, 竹内 大輔,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2014-11-07 – 2014-11-08
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  • [Presentation] OH終端p型(111)ダイヤモンドへのオーミック接触の形成2014

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      南山拓真,宮田大輔,長南幸直, 徳田規夫,小倉政彦,竹内大輔,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2014-11-07 – 2014-11-08
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  • [Presentation] ホウ素ドープダイヤモンド(100)膜の高速成長2014

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      金田 大輝,渡邊 俊介,徳田 規夫,小倉 政彦, 加藤 宙光,梅沢 仁,山崎 聡,有屋田 修,猪熊 孝夫
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      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2014-11-07 – 2014-11-08
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      渡邊 俊介, 森本 隆介, 金田 大輝,徳田 規夫,加藤 宙光, 梅沢 仁 ,山崎 聡, 有屋田 修,猪熊 孝夫
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      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
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      2014-11-07 – 2014-11-08
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      中西一浩,南山拓真,宮田大輔, 辻裕司, 徳田規夫, 小倉政彦,山崎聡,森本章治, 川江健, 猪熊孝夫
    • Organizer
      平成26年度 応用物理学会 北陸・信越支部 学術講演会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2014-11-07 – 2014-11-08
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  • [Presentation] 半絶縁性CVDダイヤモンド(111)膜の電気的特性2014

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      向瀬 貴樹,金田 大輝,渡邊 俊介, 森本 隆介,徳田 規夫,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] ウェットアニールダイヤモンド(111)上ALD-Al2O3膜を用いたMOSキャパシタの電気的特性2014

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      上田 諒浩,宮田大輔,徳田 規夫,井村将隆,小出康夫,小倉政彦,山崎聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] 水素プラズマ処理による原子的に平坦なダイヤモンド(111)表面の選択的形成2014

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      黒島裕貴,徳田規夫, 牧野俊晴,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
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      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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      宮田 大輔,南山 拓真, 徳田 規夫,竹内 大輔,山崎 聡,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] 球型共振器構造MPCVDを用いたホウ素ドープダイヤモンド(100)膜のホモエピタキシャル高速成長2014

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      金田 大輝,渡邊 俊介,徳田 規夫,小倉 政彦, 加藤 宙光,梅沢 仁,山崎 聡,有屋田 修,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] ポストウェットアニール処理を用いたダイヤモンドMESFETの作製2014

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      中西一浩,南山拓真,宮田大輔, 辻裕司, 徳田規夫, 小倉政彦,山崎聡,森本章治, 川江健, 猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
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      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] 球型共振器構造MPCVDを用いたダイヤモンド(100)膜のホモエピタキシャル高速成長2014

    • Author(s)
      渡邊 俊介, 森本 隆介, 金田 大輝,徳田 規夫,加藤 宙光, 梅沢 仁 ,山崎 聡, 有屋田 修,猪熊 孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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      南山拓真,宮田大輔,長南幸直, 徳田規夫,小倉政彦,竹内大輔,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] グラフェン・オン・ダイヤモンドにおけるダイヤモンド(111)表面の水素終端化2014

    • Author(s)
      長南幸直,徳田規夫, 小倉政彦, 牧野俊晴, 山崎聡, 猪熊孝夫
    • Organizer
      第75回応用物理学会秋季講演大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2014-09-17 – 2014-09-20
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  • [Presentation] Atomically controlled diamond surfaces and interfaces2014

    • Author(s)
      N. Tokuda, D. Miyata, A. Ueda, T. Chonan, T. Minamiyama, T. Inokuma, M. Imura, Y. Koide, M. Ogura, T. Makino, D. Takeuchi, S. Yamasaki
    • Organizer
      2014 International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • Place of Presentation
      Madrid, Spain
    • Year and Date
      2014-09-07 – 2014-09-11
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    • Invited
  • [Presentation] ホウ素δドープダイヤモンド構造の評価2013

    • Author(s)
      南山拓真
    • Organizer
      第60回応用物理学会春季講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2013-03-27
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    • Author(s)
      長南幸直
    • Organizer
      第60回応用物理学会春季講演会
    • Place of Presentation
      神奈川工科大学
    • Year and Date
      2013-03-27
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ラテラル成長を用いたホウ素δドープ(111)ダイヤモンド構造2012

    • Author(s)
      南山拓真
    • Organizer
      第26回ダイヤモンドシンポジウム
    • Place of Presentation
      青山学院大学
    • Year and Date
      2012-11-19
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  • [Presentation] ウェット酸化によるダイヤモンド(111)表面の原子レベル制御2012

    • Author(s)
      神谷昇吾
    • Organizer
      表面技術協会第126回講演大会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学
    • Year and Date
      2012-09-28
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  • [Presentation] 熱酸化プロセスを用いたダイヤモンドの選択エッチング2012

    • Author(s)
      辻直貴
    • Organizer
      表面技術協会第126回講演大会
    • Place of Presentation
      室蘭工業大学
    • Year and Date
      2012-09-28
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  • [Presentation] ウェット酸化によるダイヤモンド(111)表面の酸素終端化2012

    • Author(s)
      神谷昇吾
    • Organizer
      2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学・松山大学
    • Year and Date
      2012-09-13
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    • Author(s)
      森本隆介
    • Organizer
      2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学・松山大学
    • Year and Date
      2012-09-13
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  • [Presentation] SiON膜を用いたダイヤモンドMOSダイオードの電気的特性2012

    • Author(s)
      辻直貴
    • Organizer
      2012年秋季第73回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      愛媛大学・松山大学
    • Year and Date
      2012-09-13
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  • [Presentation] Formation of boron delta-doped diamond structures by lateral growth of diamond (111) films2012

    • Author(s)
      Norio Tokuda
    • Organizer
      International Conference on Diamond and Carbon Materials
    • Place of Presentation
      Granada, Spain
    • Year and Date
      2012-09-05
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  • [Presentation] Influence of Substrate Misorientation Angle and Direction in Diamond (111) Homoepitaxy by Plasma-Enhanced CVD2012

    • Author(s)
      Norio Tokuda
    • Organizer
      The sixth international New Diamond and Nano Carbons Conference
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      San Juan, Puerto Rico
    • Year and Date
      2012-05-22
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  • [Presentation] Atomically controlled diamond: homoepitaxy, doping, and surface structures

    • Author(s)
      Norio Tokuda, Satoshi Yamasaki, Takao Inokuma
    • Organizer
      2013 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM)
    • Place of Presentation
      Hilton Fukuoka Sea Hawk, Fukuoka, Japan
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    • Invited
  • [Presentation] Atomically flat oxidized diamond (111) surfaces

    • Author(s)
      N. Tokuda, S. Kamiya, T. Makino, D. Takeuchi, S. Yamasaki, T. Inokuma
    • Organizer
      International Conference on Diamond and Carbon Materials 2013
    • Place of Presentation
      Riva del Garda, Italy
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  • [Presentation] Electrical characteristics of boron delta-doped diamond (111) structures

    • Author(s)
      T. Minamiyama, N. Tokuda, M. Ogura, S. Yamasaki and T. Inokuma
    • Organizer
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
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  • [Presentation] Hydrogen termination of diamond surfaces

    • Author(s)
      T. Chonan, N. Tokuda, M. Ogura, S. Yamasaki and T. Inokuma
    • Organizer
      12th International Conference on Atomically Controlled Surfaces, Interfaces and Nanostructures (ACSIN-12)
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
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  • [Presentation] Hydrogen-terminated Diamond (111) Surface by Hydrogen Annealing

    • Author(s)
      Tatsuma Chonan, Norio Tokuda, Masahiko Ogura, Satoshi Yamasaki, and Takao Inokuma
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2013)
    • Place of Presentation
      Kanazawa, Japan
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    • Author(s)
      Takuma Minamiyama, Norio Tokuda, Masahiko Ogura, Satoshi Yamasaki, and Takao Inokuma
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2013)
    • Place of Presentation
      Kanazawa, Japan
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    • Author(s)
      宮田大輔,神谷昇吾,徳田規夫,牧野俊晴,竹内大輔,山崎 聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • Place of Presentation
      神奈川県相模原市
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  • [Presentation] 超低抵抗率ホウ素δドープダイヤモンド構造

    • Author(s)
      南山拓真,徳田規夫,小倉政彦,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      第18回(2013年度)北陸・信越支部発表奨励賞 授賞式・受賞記念講演会
    • Place of Presentation
      富山県富山市
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    • Invited
  • [Presentation] 超低抵抗率ホウ素δドープダイヤモンド構造

    • Author(s)
      南山拓真,徳田規夫,小倉政彦,山崎聡,猪熊孝夫
    • Organizer
      平成25年度応用物理学会北陸・信越支部学術講演会
    • Place of Presentation
      石川県金沢市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ホウ素δ-ドーピングによる電気的特性の改善

    • Author(s)
      南山拓真,徳田規夫,小倉政彦、山崎聡、猪熊孝夫
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      京都府京田辺市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 球型共振器構造MPCVDを用いたダイヤモンド(111)ホモエピタキシャル高速成長

    • Author(s)
      森本隆介,渡邊俊介、矢板潤矢、徳田規夫,小倉政彦、山崎聡、猪熊孝夫
    • Organizer
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • Place of Presentation
      京都府京田辺市
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Novel Aspects of Diamond (Chapter 1. Homoepitaxial Diamond Growth by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Depositionを担当)2014

    • Author(s)
      Norio Tokuda
    • Total Pages
      325
    • Publisher
      Springer
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Book] 2013ナノカーボン技術大全2012

    • Author(s)
      徳田規夫
    • Publisher
      電子ジャーナル
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks] 次世代ダイヤモンドパワーデバイスの開発

    • URL

      http://www.o-fsi.kanazawa-u.ac.jp/about/section/research/solutiontype2/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] Atomically controlled diamond surfaces

    • URL

      http://www.kanazawa-u.ac.jp/research_bulletin/highlights_005.html

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Remarks] 次世代ダイヤモンドパワーデバイスの開発

    • URL

      http://www.o-fsi.kanazawa-u.ac.jp/about/section/research/solutiontype2/

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] Atomically controlled diamond surfaces

    • URL

      http://www.kanazawa-u.ac.jp/research_bulletin/highlights_005.html

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.kanazawa-u.ac.jp/research_bulletin/highlights_005.html

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 半導体装置2013

    • Inventor(s)
      小山和博、牧野俊晴、小倉政彦、加藤宙光、山崎聡、徳田規夫他3名
    • Industrial Property Rights Holder
      小山和博、牧野俊晴、小倉政彦、加藤宙光、山崎聡、徳田規夫他3名
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2013-248166
    • Filing Date
      2013-11-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report

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Published: 2012-04-24   Modified: 2019-07-29  

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