現在，付加価値を生み出す競争力の源泉が『モノ』から『データ』に急速に移行しています． これは，サービスやビジネスモデルの革新をもたらした一方，情報通信量の爆発的増加よる諸問題（エネルギー問題，性能限界等）を深刻化させ， その結果，データの蓄積と利活用の基盤であるハードウエアの重要性を我々に再認識させました． 情報爆発社会を支えるハードウエアの革新は喫緊の課題であり，本研究室では以下の研究を通して，これを実現する学術基盤を築くともに， 世界に通用する人材育成を行ないます．
電子―正孔ペアから成る準粒子・エキシトンを利用した新奇半導体デバイスの創成
本研究では，半導体中で生成される「エキシトン」（電子と正孔がクーロン力で緩く結合した準粒子）をキーワードに，次世代コンピューティングシステム実現に向けた半導体・量子デバイスの創製を行うとともに，半導体プロセスや半導体物性の研究などを行っています．
具体的には，以下に示した様な研究室オリジナル技術を用いてエキシトンをキャリアとする新型トランジスタを創製し，これにより，超小型・超高速・超微小電圧対応型の電気―光信号変換を実現します．
最終的には，様々な半導体・量子デバイスが光でつながった，新しいコンピューティングシステムの創成を目指します．
1. 室温安定・高移動度な励起子を実現する新規半導体 ZAION
ZAIONはZnOとIII-V 族との混晶形成という斬新なアプローチにより実現した材料で，従来ZnO系材料と比べてはるかに広いバンドギャップ制御範囲を有します（特許取得済み）．その作製には，ZnOとAlInNとの混和性の
低さ，さらには原料となるＮ原子生成エネルギーの高さによる困難さを伴いましたが，低温非平衡プラズマを駆使してそれらを克服しました．注目すべきはその励起子束縛エネルギーと強い圧電性であり，これらは
励起子安定性と寿命に有利に働きます．
2. 異種デバイス3次元集積化技術
異なる材料からなる異種デバイスを3次元集積するためには，格子定数の異なる材料上に高品質単結晶成長を実現する結晶成長技術が不可欠となります．
本研究では，新規結晶成長モード「逆 Stranski-Krastanov（SK）」を用いることでこれを実現します．
従来，格子不整合系の結晶成長では，膜中の格子歪みにより最終的に 3次元島が形成され，単結晶膜を作製することは困難でした．
本研究室では，歪を緩和するナノ結晶粒を面内外の配向性を揃えたまま高密度に配置し，その表面に原子平坦性をもたせることが出来れば，これを緩和層とした単結晶成長が実
現すると考え上記手法を考案しました．ナノ結晶粒の生成のためには表面エネルギーを制御する必要がありましたが，非固溶系の不純物原子の吸着脱離反応を用いてその制御に成功しています．
透明なのに金属のように電気を通す「透明導電膜」の開発
酸化亜鉛は可視光に対して透明であると同時に，不純物ドープによる金属的な電気伝導が得られることから、ディスプレイやタッチパネル、太陽電池等に欠かせない透明導電膜材料として期待されています． 現在市場に出回っている透明導電膜の殆どはレアメタルであるインジウムを用いたものですが，今後の透明導電膜の爆発的需要増大を控え，代替材料の開発が急がれています． 本研究室では資源が豊富で環境負荷の小さい酸化亜鉛を用いて，レアメタル系材料に匹敵する高性能な透明導電膜を実現します。
