グラフェンの物性は、構造や基板との相互作用により大きく変化します。我々は、ウルトラクリーンルーム（クラス＜１０）などの利用による高品質化および物性の精密制御を行うことに成功しています。また、Si基板上にグラフェンをエピタキシャル結晶成長させるグラフェン・オン・シリコン（GOS）技術の開発に世界に先駆けて成功しています。現在、Siエレクトロニクスとの融合に向けた研究開発に取り組んでいます。以上の基礎研究成果は、ウエハーメーカーやデバイスメーカーとの共同研究を通じて、社会への還元を図っています。

グラフェン・オン・シリコン（GOS）技術を使えば、Siよりさらに速く動作するトランジスタが期待できます。現在、SiC及びグラフェンの一層の高品質化に取り組み、Si基板上パワーデバイス、並びにSi基板上グラフェンを用いたTHz動作FETの実現を目指して研究を行っています。最終目標へは道半ばですが、現在最高速の化合物半導体並みの特性を有するデバイスの試作に成功しています。

グラフェンやGaNなどを用いた最先端デバイスは、精妙な物理を用いているが故に、その動作機構の完全な理解は困難です。このことが、これらのデバイスの高性能化を難しくしています。このような状況を打破すべく、高分解能なX線分光を用いて動作しているデバイスの電子状態を調べることを可能にするオペランド顕微X線分光の開拓に取り組んでいます。

SiCおよびグラフェンをはじめとするDirac電子系の表面物性を、放射光を中心とするナノ計測技術を駆使して詳細に調べ、GOSプロセスとグラフェン電子構造の関係を明らかにしています。とくに使用Si基板の面方位を用いたグラフェン構造・電子物性制御法の開発はグラフェンの工業化に道を拓くものであり、ナノ表面加工によるグラフェン物性の制御と併せ、ゆくゆくは、グラフェンとSiエレクトロニクスとの融合による超高速電子・光集積回路の実現に向けた研究に注力しています。