小型ダイレクトメタノール形燃料電池

モバイル機器のシームレス駆動を実現する
Mobile devices operate seamlessly with DMFC

「ナノテク由来の新技術で、小型化を実現」

携帯電話や小型オーディオプレーヤ、ワイヤレスヘッドセットなどの小型携帯機器用として開発が進むＤＭＦＣ。東芝では電極内の触媒を直径数ナノレベルの微粒子にして高密度に配置する技術などによって小型化を推し進め、今回展示している２２×５６ｍｍのDMFCは世界最小燃料電池として2006年度版ギネスブックにも掲載されています。また新たな試作品として燃料電池を搭載したBluetooth規格のワイヤレスヘッドセットを国内で始めて展示。1度の満充電で10時間以上の連続再生が可能となっています。

（株）東芝 ディスプレイ・部品材料統括

金属構造物の寿命を延ばすレーザピーニング

表面ナノスケールのアブレーションで材料を強化
Strengthening materials through nano-scale ablation

「パルスレーザ照射で材料表面の強度が劇的に向上」

東芝は、原子力プラントの部材表面を表面ナノスケールのアブレーションで強化することを目的に、パルスレーザを用いて、水中で、精密に、しかも遠隔操作でピーニングを行う技術を確立。原子炉のひび割れ（応力腐食割れ）を防ぐ予防保全技術として活用しています。この技術は、原子炉を構成するステンレス鋼やニッケル合金のほか、チタン、アルミニウム、鋼など、様々な金属の表面特性改善にも効果があります。今後は、航空機や自動車部品、橋梁、金型などの強度・信頼性の向上など、他分野への応用が期待されています。

（株）東芝 電力システム社

火力発電プラント高温化を可能にするナノコ−ティング

高機能コ−ティングで金属部材の耐熱性を向上
Improving the high temperature capability by new functional coatings

「ナノレベルの組織・構造制御で高耐熱・低熱伝導の遮熱コ−ティングを実現」

東芝では、次世代コーティング技術の研究開発を推進。電子ビ−ム物理蒸着法により、ナノレベルでセラミックス材料の組織・構造を制御し、基材運動によりセグメント（柱状）化、ナノポア導入、傾斜組成、多層化、複合化など多様な組織構造の皮膜を100μｍ／ｈという高速の成膜速度で実現。独自のナノテクにより、金属からセラミックスまで幅広く適用可能な技術に高めました。火力発電用タービンをはじめとする発電用・送変電用などの各種エネルギ−機器だけでなく、高耐熱・低熱伝導が求められる様々な金属パーツの高性能化・長寿命化に寄与するコーティング技術です。

（株）東芝 電力システム社

世界最高強度のナノ構造反応焼結SiCセラミックス

差異化できるセラミックス材料でブルーオーシャン市場を創出
Create a blue ocean by applying the newly developed material

「ナノテクの力で最も軽くて強く、たわみにくいセラミックスを開発」

東芝が開発した世界最高強度1000MPa級のナノ構造反応焼結炭化ケイ素セラミックス（SiC）は、セラミックスの微構造を100nmに制御しています。耐食性、耐熱性、耐摩耗性、高剛性、高熱伝導、低熱膨張、低比重といった優れた特性を持ち、無気孔で焼結収縮が小さく、低コストで環境に優しいセラミックスとして注目されています。現在、水素製造用熱交換器部品や宇宙用反射式望遠鏡のミラーなどに適用展開しているのを皮切りに、半導体製造装置部品、スパッタリングターゲットとしての適用展開も期待されるセラミックスです。

（株）東芝 電力システム社

ナノ構造制御の超電導薄膜を用いた高選択性周波数フィルタ

常圧下で溶液から作る２軸配向の超電導薄膜
Biaxially textured superconducting thin film derived from coating solution in ambient pressure

「ユビキタス社会の進展に不可欠なワイヤレス環境の整備を促進」

テレビやラジオ、携帯電話、ＧＰＳ、無線ＬＡＮなど様々な無線通信システムが使われるようになって無線周波数は過密状態にあり、干渉問題が懸念されています。東芝は、干渉を抑制して所望の１チャンネルの信号のみを正確に取り出す超電導フィルタを開発しました。既存のフィルタでは得られない急峻なカットオフ特性で、隣接チャンネルの有効活用が可能になるなど、放送や通信向けなどで実用化に向けた挑戦を続けています。この超電導フィルタに、常圧下の液相でコーディングして製膜できる酸化物超電導体を適用してさらに高性能化する研究開発を進めています。

（株）東芝 研究開発センター

単一光子デバイスを用いた量子暗号通信システム

世界一微弱な光源であらゆる盗聴をシャットアウト
World weakest LED will prevent all attacks for secure communication

盗聴を必ず検出できる究極の暗号技術として、
その実用化が待たれている量子暗号通信

東芝は、量子ドットがその励起状態からは1個の光子しか放射しない性質を利用。半導体LEDの中にたった１個の量子ドットを含む単一光子発生素子を作成、発生光子の時間相関測定による単一光子発生の実証に成功しました。さらに量子ドットのサイズを制御して、発光波長をファイバー通信向けに最適化。従来の疑似単一光子光源からの複数光子同時発生による盗聴リスクをシャットアウト。 単一光子光源から連続発信することで、通信速度向上と長距離鍵配信を可能にするシステムの実用化を目指します。

（株）東芝 研究開発センター

22nm世代向け立体構造MOSトランジスタ技術

FinFETによるCMOSトランジスタの技術革新
Technological Innovation in CMOS Transistors by FinFET

「ダブルゲート型CMOSデバイスの実用化に向け、大きく前進」

昨今の超LSIはMOSFETの微細化により驚異的な進化・発展を遂げています。東芝ではこの超LSIのさらなる高性能化と低消費電力化を追求するべく、平面型MOSFETのチャネルを縦型にし、かつダブルゲート構造を有する立体MOSトランジスタを開発しました。今回発表するのは22 nm世代に向けたFinFETデバイス技術で、短チャネル効果や寄生抵抗によるデバイス特性の劣化を改善し、ゲート長15 nm以下でも良好なカットオフ特性と電流駆動力を実現しました。さらにゲート長20 nmの128K bit SRAMテストチップも試作し、メモリー動作を確認しました。この最も微細化に適したダブルゲート型MOSデバイスのLSI応用に向け、今後も新しいプロセス・デバイス技術で大きく前進していきます。

（株）東芝セミコンダクター社

超高性能LSIを実現する不純物偏析ショットキートランジスタ

ナノレベルの不純物制御で究極の低抵抗電極を実現
Nano-order impurity control for ultimately low resistance electrodes

「不純物偏析を利用し寄生抵抗を極限まで下げる新構造電極技術」

東芝は、不純物偏析ショットキーソース／ドレイン技術で形成したトランジスタを開発。メタル（シリサイド）界面ナノ領域に不純物を偏析させるプロセス技術を構築し、界面不純物がショットキー障壁を変調させる物理メカニズムを原子レベルで解明するなど、実験と計算の連携で開発を加速。独自のナノテクで新しい構造設計指針を提案するとともに、トランジスタの駆動電流が５０％向上するなど良好な結果を得ました。この成果から、携帯電話やデジタル家電、カーナビ、ロボットなどの高機能化に向けた３２ｎｍ世代以降の超高性能ＬＳＩへの適用を進めていきます。

（株）東芝 研究開発センター

新しいナノ分子蛍光体の創製と白色LEDへの応用

透明蛍光体で未来の明かりを開拓する
Cultivate future illumination utilizing transparent emission media

「新錯体配位子分子設計で明るくきれいな新白色LEDを創出」

白熱灯や蛍光灯の次を担う新たな照明として期待されている、白色ＬＥＤ。
東芝では、分子軌道計算による分子構造設計技術と連携して新規有機金属錯体型蛍光体を開発。シャープな赤色発光を有するナノ分子蛍光体を活用することにより、 新たな白色ＬＥＤの発光スペクトルの創出に成功しました。発光強度、溶解性、耐久性の向上を実現し、特に人の肌色の再現性に優れているのが特長です。あらゆる色や明るさを自由自在に演出する次世代の照明デバイスとして、人の暮らしの中のあらゆるシーンでの実用化を目指しています。

（株）東芝 研究開発センター

ナノ粒子で高気孔率多孔質セラミックス

気孔率・気孔径・比重制御可能な多孔質セラミックス
Adjustable porous ceramics of porosity, pore diameter and specific gravity

「様々な領域の研究開発を支援する新たなキーマテリアルとして」

最先端素材として各方面から注目を集める多孔質材料。東芝セラミックスは、セラミックスに着目し、ナノレベルで粒子を均一スラリー化、攪拌起泡法＆ゲル成形技術による気孔率・気孔径制御、中空セラミックス粒子による比重制御を、それぞれ実現。ナノ気孔とミクロン気孔の共存で様々な新機能を持たせ、浮遊する高気孔率多孔質セラミックスの開発にも成功しています。次世代のエネルギー開発、半導体などのエレクトロニクス、最先端医療…など、多くの領域でキーマテリアルとして活用されるポテンシャルを秘めています。

東芝セラミックス株式会社