中払周 (Shu Nakaharai) - マイポータル

基本情報

所属: 東京工科大学工学部電気電子工学科教授

学位: 博士(理学)(京都大学)

研究者番号: 90717240
J-GLOBAL ID: 202101018566455390
researchmap会員ID: R000025840

研究キーワード

半導体デバイス、ナノエレクトロニクス、２次元物質、物性物理

研究分野

ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 電子デバイス、電子機器 /

経歴

1999年1月 - 2001年3月

日本学術振興会, 特別研究員(DC2)
2001年4月 - 2013年5月

東芝研究開発センター, LSI基盤技術ラボラトリー
2002年2月 - 2008年1月

技術研究組合超先端電子技術開発機構(ASET), 半導体MIRAIプロジェクト, 研究員
2008年1月 - 2009年7月

ハーバード大学, 物理学科, 客員研究員
2010年6月 - 2013年5月

国立研究開発法人産業技術総合研究所, 連携研究体グリーン・ナノエレクトロニクスセンター, FIRST特定集中研究専門員
2013年6月 - 2023年3月

国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, 主幹研究員
2016年9月 - 2017年3月

筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 非常勤講師
2019年9月 - 2020年3月

筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 非常勤講師
2019年12月 - 2023年3月

大阪大学, 産業科学研究所, 客員准教授
2020年1月 - 2020年12月

文部科学省研究振興局, 参事官(ナノテクノロジー・物質・材料担当)付, 科学技術・学術行政調査員
2023年4月 - 現在

東京工科大学, 工学部電気電子工学科, 教授

学歴

1992年4月 - 1996年3月

京都大学, 理学部, 理学科
1996年4月 - 1998年3月

京都大学, 大学院理学研究科, 物理学・宇宙物理学専攻修士課程
1998年4月 - 2001年3月

京都大学, 大学院理学研究科, 物理学・宇宙物理学専攻博士課程

委員歴

2019年1月 - 現在

国際固体素子・材料コンファレンス(SSDM), プログラム委員(Area 8)
2022年4月 - 2024年12月

マイクロプロセス・ナノテクノロジー国際会議 (MNC), プログラム委員
2022年1月 - 2023年3月

GRAPHENE2022, International Scientific Committee
2019年

応用物理学会, 学術講演会シンポジウム世話人
2019年

International Workshop on Dielectric Thin Films for Future Electron Devices (IWDTF), プログラム委員

論文

116

Systematic investigation of dynamic nuclear polarization with boron vacancy in hexagonal boron nitride

Yuki Nakamura, Shunsuke Nishimura, Takuya Iwasaki, Shu Nakaharai, Shinichi Ogawa, Yukinori Morita, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Kento Sasaki, Kensuke Kobayashi

Physical Review B 111(19) 2025年5月2日査読有り
Systematic characterization of nanoscale <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" display="inline" overflow="scroll"><mml:mi>h</mml:mi></mml:math> -BN quantum sensor spots created by helium-ion microscopy

Hao Gu, Moeta Tsukamoto, Yuki Nakamura, Shu Nakaharai, Takuya Iwasaki, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Shinichi Ogawa, Yukinori Morita, Kento Sasaki …

Physical Review Applied 22(5) 054026 2024年11月12日査読有り
Multifunctional In-Memory Logics Based on a Dual-Gate Antiambipolar Transistor toward Non-von Neumann Computing Architecture

Yoshitaka Shingaya, Takuya Iwasaki, Ryoma Hayakawa, Shu Nakaharai, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Junko Aimi, Yutaka Wakayama

ACS Applied Materials & Interfaces 16(26) 33796-33805 2024年7月3日査読有り
Low-frequency noise in hBN/MoS2/hBN transistor at cryogenic temperatures toward low-noise cryo-CMOS device applications

S. Nakaharai, T. Arakawa, A. Zulkefli, T. Iwasaki, K. Watanabe, T. Taniguchi, Y. Wakayama

Applied Physics Letters 122(26) 262102 2023年6月26日査読有り筆頭著者責任著者
Magnetic field imaging by hBN quantum sensor nanoarray

Kento Sasaki, Yuki Nakamura, Hao Gu, Moeta Tsukamoto, Shu Nakaharai, Takuya Iwasaki, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Shinichi Ogawa, Yukinori Morita …

Applied Physics Letters 122(24) 2023年6月12日査読有り
Step electrical switching in VO₂ on hexagonal boron nitride using confined individual metallic domains

Shingo Genchi, Shu NAKAHARAI, Takuya Iwasaki, Kenji WATANABE, Takashi Taniguchi, Yutaka Wakayama, Azusa N. Hattori, Hidekazu TANAKA

Japanese Journal of Applied Physics 62(SG) SG1008-SG1008 2023年1月26日査読有り
Dual‐Gate Anti‐Ambipolar Transistor with Van der Waals ReS ₂ /WSe ₂ Heterojunction for Reconfigurable Logic Operations

Yoshitaka Shingaya, Amir Zulkefli, Takuya Iwasaki, Ryoma Hayakawa, Shu Nakaharai, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yutaka Wakayama

Advanced Electronic Materials 2200704-2200704 2022年9月25日査読有り
Electron transport tuning of graphene by helium ion irradiation

Shu Nakaharai, Takuya Iwasaki, Yoshifumi Morita, Satoshi Moriyama, Shinichi Ogawa

Nano Express 3(2) 02402 2022年6月1日査読有り招待有り筆頭著者責任著者
Electrically reconfigurable organic logic gates: A promising perspective on a dual-gate antiambipolar transistor

Ryoma Hayakawa, Kosuke Honma, Shu Nakaharai, Kaname Kanai, Yutaka Wakayama

Advanced Materials 34 2109491 2022年4月査読有り
Step-like resistance changes in VO<inf>2</inf>thin films grown on hexagonal boron nitride with in situ optically observable metallic domains

Shingo Genchi, Mahito Yamamoto, Takuya Iwasaki, Shu Nakaharai, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yutaka Wakayama, Hidekazu Tanaka

Applied Physics Letters 120(5) 2022年1月31日査読有り
Localization to delocalization probed by magnetotransport of hBN/graphene/hBN stacks in the ultra-clean regime

Takuya Iwasaki, Satoshi Moriyama, Nurul Fariha Ahmad, Katsuyoshi Komatsu, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yutaka Wakayama, Abdul Manaf Hashim, Yoshifumi Morita, Shu Nakaharai

Scientific Reports 11(1) 18845-18845 2021年12月査読有り最終著者責任著者
Improved Channel Electron Mobility Through Electric Field Reduction in GaN Quantum-Well Double-Heterostructures

Junya Yaita, Koichi Fukuda, Atsushi Yamada, Takuya Iwasaki, Shu Nakaharai, Junji Kotani

IEEE Electron Device Letters 42(11) 1592-1595 2021年11月査読有り
Enhanced Selectivity in Volatile Organic Compound Gas Sensors Based on ReS2-FETs under Light-Assisted and Gate-Bias Tunable Operation

Amir Zulkefli, Bablu Mukherjee, Ryoji Sahara, Ryoma Hayakawa, Takuya Iwasaki, Yutaka Wakayama, Shu Nakaharai

ACS Applied Materials & Interfaces 13(36) 43030-43038 2021年9月15日査読有り最終著者責任著者
Gate-bias tunable humidity sensors based on rhenium disulfide field-effect transistors

Amir Zulkefli, Bablu Mukherjee, Takuya Iwasaki, Ryoma Hayakawa, Shu Nakaharai, Yutaka Wakayama

Japanese Journal of Applied Physics 60 SBBH01 2021年5月査読有り
Room-temperature negative magnetoresistance of helium-ion-irradiated defective graphene in the strong Anderson localization regime

Takuya Iwasaki, Shu Nakamura, Osazuwa G. Agbonlahor, Manoharan Muruganathan, Masashi Akabori, Yoshifumi Morita, Satoshi Moriyama, Shinichi Ogawa, Yutaka Wakayama, Hiroshi Mizuta …

Carbon 175 87-92 2021年4月査読有り最終著者責任著者
ReS2/h-BN/Graphene Heterostructure Based Multifunctional Devices: Tunneling Diodes, FETs, Logic Gates, and Memory

Bablu Mukherjee, Ryoma Hayakawa, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Shu Nakaharai, Yutaka Wakayama

Advanced Electronic Materials 7(1) 2000925 2021年1月査読有り
Light-Assisted and Gate-Tunable Oxygen Gas Sensor Based on Rhenium Disulfide Field-Effect Transistors

Amir Zulkefli, Bablu Mukherjee, Ryoma Hayakawa, Takuya Iwasaki, Shu Nakaharai, Yutaka Wakayama

Physica Status Solidi - Rapid Research Letters 14(11) 2000330 2020年11月1日査読有り責任著者
Laser-Assisted Multilevel Non-Volatile Memory Device Based on 2D van-der-Waals Few-Layer-ReS<inf>2</inf>/h-BN/Graphene Heterostructures

Bablu Mukherjee, Amir Zulkefli, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yutaka Wakayama, Shu Nakaharai

Advanced Functional Materials 30(42) 2001688 2020年10月1日査読有り最終著者責任著者
Single-Carrier Transport in Graphene/hBN Superlattices

Takuya Iwasaki, Shu Nakaharai, Yutaka Wakayama, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Yoshifumi Morita, Satoshi Moriyama

Nano Letters 20(4) 2551-2557 2020年4月査読有り
Fabrication of folded bilayer-bilayer graphene/hexagonal boron nitride superlattices

Takuya Iwasaki, Yoshifumi Morita, Shu Nakaharai, Yutaka Wakayama, Eiichiro Watanabe, Daiju Tsuya, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Satoshi Moriyama

Applied Physics Express 13(3) 035003 2020年3月1日査読有り

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MISC

２次元原子膜光多値メモリー開発

中払周

日刊工業新聞材料進化の最前線(NIMS最新成果88) 2021年6月9日招待有り筆頭著者責任著者
二次元層状物質を使った光多値メモリの開発

中払周, バブル・マッカージー, 若山裕

月刊機能材料 41(1) 58-64 2021年1月招待有り筆頭著者責任著者
Architectonics 機能を引きだすシート状物質が織りなす機能を探求する

中払周, 森山悟士

NIMS NOW 18(6) 10-11 2018年11月招待有り筆頭著者責任著者
原子薄膜の電気的極性可変トランジスタ

中払周, 飯島智彦, 小川真一, 八木克典, 原田直樹, 林賢二郎, 近藤大雄, 高橋慎, 黎松林, 山本真人 …

信学技報 115(108) 93-98 2015年6月招待有り筆頭著者責任著者
新しいグラフェントランジスター

中払周, 佐藤信太郎

パリティ 28(10) 40-42 2013年10月招待有り筆頭著者責任著者
ランダムなポテンシャル擾乱を導入したグラフェンの金属‐絶縁体転移と電気伝導の電界制御

中払周, 塚越一仁

パリティ 28(5) 32-34 2013年5月招待有り筆頭著者責任著者
新しいグラフェントランジスタの動作原理とその応用

中払周

マテリアルステージ 13(2) 56-29 2013年2月招待有り筆頭著者責任著者
(解説) 高移動度チャネルを有するひずみSi-on-insulator/ひずみSiGe-on-insulator デュアルチャネルCMOSの作製と電気特性

手塚勉, 中払周, 守山佳彦, 平下紀夫, 豊田英二, 杉山直治, 水野智久, 高木信一

電気学会論文誌C (電子・情報・システム部門誌) 126-C(11) 1332-1339 2006年11月招待有り
招待講演先端CMOSのための高移動度デバイス・基板技術

高木信一, 手塚勉, 入沢寿史, 中払周, 沼田敏典, 杉山直治

電子情報通信学会技術研究報告 106(137) 11-16 2006年7月3日
一軸歪みSGOIチャネルを有する高性能マルチゲートpMOSFETs

入沢寿史, 沼田敏典, 手塚勉, 臼田宏治, 中払周, 平下紀夫, 杉山直治, 豊田英二, 高木信一

電子情報通信学会技術研究報告. SDM, シリコン材料・デバイス 105(541) 1-4 2006年1月13日
シリコン・オン・インシュレータ（SOI）基板構造の歪局ひずみ評価

臼田宏治, 水野智久, 沼田典則, 手塚勉, 杉山直治, 守山佳彦, 中払周, 高木信一

Journal of Vacuum Society of Japan（真空） 48(1) 18-22 2005年1月招待有り
ヘテロソース構造MOSFETにおけるチャネルへの高速電子注入

水野智久, 杉山直治, 手塚勉, 守山佳彦, 中払周, 前田辰郎, 高木信一

電子情報通信学会技術研究報告. SDM, シリコン材料・デバイス 104(249) 43-46 2004年8月13日
ひずみ SOI MOSFET のチャネル構造設計と作製技術

高木信一, 水野智久, 手塚勉, 杉山直治, 沼田敏典, 臼田宏治, 中払周, 守山佳彦, 古賀淳二, 田邊顕人 …

電子情報通信学会技術研究報告. SDM, シリコン材料・デバイス 103(556) 15-18 2004年1月9日
(110) 面高性能ひずみ SOI-CMOS 素子技術

水野智久, 杉山直治, 手塚勉, 守山佳彦, 中払周, 高木信一

電子情報通信学会技術研究報告. SDM, シリコン材料・デバイス 103(259) 25-29 2003年8月21日

書籍等出版物

Functionality-Enhanced Devices −An alternative to Moore's Law−

Pierre-Emanuel Gaillardon (担当:共著, 範囲:Part I, Chapter 5, pp.97-106 "Carrier Type control of MX2 type 2D materials for functionality-enhanced transistors")

The Institution of Engineering and Technology 2018年
カーボンナノチューブ・グラフェンの応用研究最前線 : 製造・分離・分散・評価から半導体デバイス・複合材料の開発、リスク管理まで

丸山, 茂夫 (担当:共著, 範囲:第2編第2章第1節 pp.201-207 「ウェハスケール・トップダウン加工でのグラフェントランジスタ試作」)

エヌ・ティー・エス 2016年9月 (ISBN: 9784860434564)
カルコゲナイド系層状物質の最新研究

上野, 啓司, 安藤, 淳, 島田, 敏宏 (担当:共著, 範囲:第３編第２章 pp.204-216「遷移金属ダイカルコゲナイド半導体α-MoTe2のトランジスタ極性制御」)

シーエムシー出版 2016年7月 (ISBN: 9784781311661)
グラフェンの機能と応用展望

斉木, 幸一朗, 徳本, 洋志 (担当:共著, 範囲:IV 第18章 pp.196-206「グラフェンの伝導電荷極性制御と素子化の試み」)

シーエムシー出版 2012年 (ISBN: 9784781310305)
Electronic device architectures for the nano-cmos era : from ultimate cmos scaling to beyond cmos devices

S. Deleonibus (担当:共著, 範囲:Section 1, pp.81-104 "Devices Structures and Carrier Transport Properties of Advanced CMOS using High Mobility Channels")

Pan Stanford Publishing Pte. Ltd. 2009年

講演・口頭発表等

２次元物質の新しいエレクトロニクス応用

中払周

(独)日本学術振興会プラズマ材料科学第153委員会第154回研究会 2022年1月28日招待有り
In-situ measurement of electron conduction modulation in graphene by helium ion beam irradiation

S. Nakaharai, S. Ogawa, E. Verveniotis, Y. Okawa, M. Aono, C. Joachim

応用物理学会 2018年秋季学術講演会シンポジウム「先端イオン顕微鏡技術のナノスケール材料・デバイスへの展開」 2018年9月招待有り
Application of transition metal dichalcogenide semiconductors to low-power consumption LSIs

S. Nakaharai

TU Aachen Friday Seminar 2018年6月15日招待有り
In-situ measurement of electron conduction modulation in graphene by helium ion beam irradiation

S. Nakaharai, S. Ogawa, E. Verveniotis, Y. Okawa, M. Aono, C. Joachim

2nd International HeFIB Conference on Helium and Emerging Focused Ion Beams 2018年6月
Carrier type control of transition metal dichalcogenide semiconductors for advanced CMOS applications

S. Nakaharai

2017 International Workshop on Dielectric Thin Films for Future Electron Devices (IWDTF2017) 2017年11月招待有り
Two-dimensional materials for future low-power consumption electronics

S. Nakaharai

International Conference on Functional Nanomaterials & Nanotechnology (ICFNN) 2017年10月招待有り
Carrier type control of transition metal dichalcogenide semiconductors toward CMOS applications

S. Nakaharai

Frontier Forum on Nanoscience-2017 2017年5月招待有り
Charge transport control in graphene by helium ion irradiation and patterning

S. Nakaharai

応用物理学会 2017年春季学術講演会シンポジウム「GFIS（電界電離ガスイオン源）ガスイオン顕微鏡技術とその材料・デバイス研究開発への応用：現状と今後の展望」 2017年3月招待有り
Transition metal dichalcogenide semiconductors for low-power nanoelectronics

S. Nakaharai

2D Materials and Carbon Nanotube Workshop (2DMC2016) 2016年10月招待有り
Weak Fermi Level Pinning Effect in Schottky Junction of α-MoTe2

S. Nakaharai, M. Yamamoto, K. Ueno, K. Tsukugoshi

American Physical Society March Meeting 2016 2016年3月
遷移金属ダイカルコゲナイドα-MoTe2のショットキー接合における注入キャリアの極性

中払周, 山本真人, 上野啓司, 林彦甫, 黎松林, 塚越一仁

応用物理学会 2015年秋季学術講演会 2015年9月
原子薄膜の電気的極性可変トランジスタ

中払周, 飯島智彦, 小川真一, 八木克典, 原田直樹, 林賢二郎, 近藤大雄, 高橋慎, 黎松林, 山本真人, 林彦甫, 上野啓司, 塚越一仁, 佐藤信太郎, 横山直樹

応用物理学会第182回表面・界面・シリコン材料研究委員会研究集会 2015年6月招待有り
Quantum transport of charge carriers in graphene and its application to nanoelectronics

S. Nakaharai

International Conference on Low Dimensional Science (LDS2015) 2015年5月招待有り
Electrostatic control of polarity of α-MoTe2 transistors with dual top gates

S. Nakaharai, M. Yamamoto, K. Ueno, Y.-F. Lin, S.-L. Li, K. Tsukugoshi

American Physical Society March Meeting 2015 2015年3月
遷移金属カルコゲナイド半導体原子膜トランジスタ

中払周

第14回国際ナノテクノロジー総合展・技術会議 nano tech 2015 2015年1月
CVD成長グラフェンを用いたウェハスケールのトランジスタ作製

中払周, 飯島智彦, 小川真一, 八木克典, 原田直樹, 林賢二郎, 近藤大雄, 高橋慎, 黎松林, 塚越一仁, 佐藤信太郎, 横山直樹

応用物理学会 2014年秋季学術講演会 2014年9月
Wafer Scale Fabrication of Transistors using CVD-Grown Graphene and its Application to Inverter Circuit

S. Nakaharai, T. Iijima, S. Ogawa, K. Yagi, N. Harada, K. Hayashi, D. Kondo, M. Takahashi, S.-L. Li, K. Tsukagoshi, S. Sato, N. Yokoyama

2014 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM) 2014年9月
Defect-Induced Metal-Insulator Transition in Graphene

S. Nakaharai

Energy Materials Nanotechnology Summer Meeting 2014年6月招待有り
Field Effect Control of Carrier Conduction in He Ion Irradiated Graphene

S. Nakaharai, T. Iijima, S. Ogawa, S.-L. Li, K. Tsukagoshi, S. Sato, N. Yokoyama

AVS 60th International Symposium & Exhibition 2013年10月
Current on-off operation of graphene transistor with dual gates and He ion irradiated channel

S. Nakaharai, T. Iijima, S. Ogawa, S.-L. Li, K. Tsukagoshi, S. Sato, N. Yokoyama

40th International Symposium on Compound Semiconductors (ISCS 2013) 2013年5月

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担当経験のある科目(授業)

2024年9月 - 現在

集積回路 (東京工科大学工学部)
2024年9月 - 現在

電子デバイス (東京工科大学工学部)
2024年4月 - 現在

ナノ電子デバイス特論 (東京工科大学大学院工学研究科)
2024年4月 - 現在

工学基礎実験II (東京工科大学工学部)
2024年4月 - 現在

工学基礎実験I (東京工科大学工学部)
2023年9月 - 現在

エネルギー工学 (東京工科大学工学部)
2023年9月 - 現在

システム工学 (東京工科大学工学部)
2023年4月 - 現在

微分積分I,II (東京工科大学工学部)
2019年

最先端ナノ物性・ナノ工学特論 (筑波大学大学院数理物質科学研究科)
2016年

最先端ナノ物性・ナノ工学特論 (筑波大学大学院数理物質科学研究科)

所属学協会

2003年 - 現在

応用物理学会
1996年 - 現在

日本物理学会

共同研究・競争的資金等の研究課題

原子薄膜半導体による超低消費電力トンネルトランジスタの開発

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B) 2018年4月 - 2022年3月

中払周
革新的グラフェンフラット電極の開発による単分子デバイスの機能計測

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(B) 基盤研究(B) 2016年4月 - 2019年3月

大川祐司, 小川真一, 新ヶ谷義隆, 有賀克彦, 中払周
相補型論理回路に向けた原子薄膜半導体の局所成長法の開発

公益財団法人松籟科学技術振興財団研究助成金 2017年1月 - 2018年12月

中払周
原子薄膜を用いた電気的極性可変トランジスタの開発

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(C) 基盤研究(C) 2015年4月 - 2018年3月

中払周
導電性高分子鎖によって配線した単分子デバイスの機能計測

日本学術振興会科学研究費助成事業基盤研究(A) 基盤研究(A) 2012年4月 - 2016年3月

大川祐司, 有賀克彦, 櫻井亮, 久保理, 中払周, 小川真一, ヒルジョナサン, 館山佳尚, 小林伸彦, 石井宏幸
低次元超伝導体における超伝導秩序パラメータの変調構造

日本学術振興会科学研究費助成事業特別研究員奨励費特別研究員奨励費 1999年 - 2000年

中払周

中払周

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書籍等出版物

講演・口頭発表等

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