特別研究(二)

Master Thesis Research 2

998E735

84GRRES601

樋口　透

Tohru Higuchi

2026年度前期、2026年度後期

2026年度

③First semester, Second semester

集中講義

Intensive lectures in the all year　

先進工学研究科　物理工学専攻

Department of Applied Physics, Graduate School of Advanced Engineering

4.0単位

卒業研究（研究指導）

Graduation research(Research Guidance)

-

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

修士課程2年次に履修する科目で、指導教員のもとで各自の研究テーマの背景・実験手法とより高度な専門知識を修得できるように、講義・指導する。

This is mandatory courses for second master cources. The instructor gives a lecture on the research background, experimantal method and specialized knowledge about each research subject.

自ら問題提起し、論理的な思考に基づいて研究した結果をまとめ、英語の文章でまとめることができる能力を養うことを目的とする。　本専攻のディプロマポリシーのうち「物理学の重要性と応用の可能性を認識し、これを人間性豊かな教養と高い倫理観に基づいて社会に普及、教授できる能力」に相当する科目である。

This course aims to cultivate the ability to pose problems themselves, summarize the results of research based on logical thinking, and to summarize in English sentences. This is cource for "ability to recognize the importance of physics and possibility of application and to disseminate and teach this to society based on humanitarian culture and high ethical standards" in this department's diploma policy.

過去の研究背景の理解したうえで、酸化物半導体における基本的な諸概念が理解できるようになる。また、研究を遂行する上での、実験力を身につけることができる。

Students will be able to understand the fundamental concepts of oxide semoconductor based on past reseach background. And, students will be able to acquire experimental techniques for this research area.

2/3以上の出席を必要とする。

Students need attendance more than 2/3 on this cources.

ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／反転授業　Flipped classroom

-

・特別研究2は、授業計画に記載されている内容に沿って、 研究テーマに応じた論文や参考書に基づいた研究活動を行 う。準備学習として、教科書や論文に記載されている物理現象や問題点を把握しておくこと。
予習2時間を必要とする。
・特別研究2は、日々の勉強や研究の積み重ねが重要であるため、 その日に学んだ新しい概念や装置の操作法および結果
をまとめておくこと。 復習2時間を必要とする。

*This course conducts research activities based on research papers and reference books through the contents
described in the class plan. As preparation preparation, students must understand the physical phenomena and
problems described in textbooks and dissertations. You need ~2 hours preparation time.

*This course is important for daily study and accumulation of research. You have to summarize the new concepts and equipment operation methods and results learned that day. You need 2 hours review time.

2/3以上の出席があることを前提にして、研究に取り組む姿勢(20点)、学会発表に相当する研究成果（50点）、英語論文の執筆状況（30点）により評価する。

The grade is evaluated by attitude to tackle research (20%), research results corresponding to academic presentations (50%) and State of writing of English papers (30%)

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

各研究テーマに応じた論文や資料を、適宜配布する。　
The textbook is ordered in each theme as needed.

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

各研究テーマに応じた論文や資料を、適宜配布する。　
The textbook is ordered in each theme as needed.

【項目と内容】
メモリー素子や燃料電池に応用できる酸化物半導体薄膜に関して、 作製方法、分析法、 デバイス評価について学ぶ。 ス パッタ法により薄膜を作製し、膜の構造や電気特性、 光学特性、 電子構造を分析することで、表面・界面構造が電気特性 に及ぼす影響について検討する。 その上で、 メモリー素子の特性を向上させる材料設計と新規デバイス構造の設計を行う。


[前期前半]
酸化物半導体およびメモリー素子に関する文献研究を行うことで、自らが手がける研究情勢の把握と理解を深め、問題 点・改善点を提起する。

[前期後半]
PLD法・スパッタ法による成膜技術の理解を深めるために、 装置の改良や保守を行う。 X線回折およびラマン分光法の詳 細な分析法を修得し、 薄膜の結晶構造や対称性を分析する。 また、軟X線分光を用いて、 表面・界面の電子構造を評価す ることで、酸化物薄膜の詳細な構造についての理解を深める。

[後期前半]
半導体・誘電体アナライザーを用いた電気特性の評価法について学ぶ。 また、 メモリー素子構造を作製し、 I-V特性やC-V 特性を分析する。

[後期後半]
 パルス電圧を印加させたときの電気特性を評価し、 メモリー素子として動作するかどうかの評価を行う。 現状のメモリー 素子と自らが得た素子との差異を明らかにする。 以上の研究成果を発表することで、日本語および英語によるプレゼンテ ーション能力を高める。 また、 英語論文の執筆法について学び、 学会誌等に英語論文を投稿する。


[Subjects and Contents]
Students study about physical properties, fabrication methods, analysis methods, and applications of oxide thin films that can be applied to fuel cells and memory devices. Students probe the influence of the surface/interface structure on the electrical properties of thin films prepared by sputtering method and analyzing the structure, electrical properties, optical properties and electronic structure of the film. Based on these results, you design materials to improve the characteristics of fuel cells and memory elements and design a new device structure.
(All students will be required to take more than half of their classes face-to-face.)

[First quarter]
First, students understand the research situation and pose problems by conducting literature research on oxide semiconductors and memory and fuel cell devices.

[Second quarter]
Second, students improve and maintain your sputtering system in order to understand advanced technology of film deposition technique by sputtering method. Students study the X-ray and infrared diffraction method and analyze the crystal structure and microstructure of the thin film. Furthermore, students study about the electronic structures of surface and interface.

[Third quarter]
Third, students study how to evaluate the electrical characteristics using a semiconductor / dielectric analyzer. In addition, students prepare a memory or fuel cell device and evaluate the I-V characteristics and C-V characteristics.

[Fourth quarter]
　Fourth, students evaluate electrical characteristics and memory elements when applying pulse voltage. Students enhance your presentation skills by presenting research results at academic international conferences. Finnaly, students submit the research results as English papers. Students should actively discuss with the instructor in order to greatly develop their research. Furthermore, the instructor may discuss in English in preparation for presentation at the international conference.

-

-

-

研究を大きく発展させるために、文献検索や指導教員との議論を積極的に行うこと。また、国際会議での発表に備え、英語で議論をすることもある。

Students should actively discuss with the instructor in order to greatly develop their research. Furthermore, the instructor may discuss in English in preparation for presentation at the international conference

N

N