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The University of Electro-Communications 
Graduate School of Informatics and Engineering, School of Informatics and Engineering 
Department of Engineering Science, Cluster III (Fundamental Science and Engineering) 

Professor 
Tsuyoshi Okuno 

Year of birth:1967  
Tel.042-443-5460  
Fax.042-443-5501  
 

Career
筑波大学 物理学系  助手  1995/04-2001/07 
筑波大学 物理学系  講師  2001/08-2004/03 
電気通信大学 電気通信学部  助教授、准教授  2004/04-2015/03 

Academic background
The University of Tokyo  Faculty of Science  物理学科  1990/03  Graduated 
The University of Tokyo  Graduate School, Division of Science  物理学専攻  Master's program  1992/03  Completed 
The University of Tokyo  Graduate School, Division of Science  物理学専攻  Doctoral program  1995/03  Completed 

Academic degrees
博士(理学)  The University of Tokyo  1995/03 

Outlines of current research
新規ナノ光材料や半導体微細構造における光物性実験を専門としています。 量子ドットやナノワイヤ等の量子閉じ込め構造の光学的性質、および、 それらと発光中心との相互作用を明らかにするための研究を行っています。 大きさがナノメートル(10^{-9} m)領域になった半導体微細構造では、 その中の電子のもつ波としての性質が顕著になってきます。 そのため、発光する色や応答速度等が、通常の大きさの半導体とは変わってきて、 自由に制御できる可能性がでてきます。また、そこに蛍光イオンを導入することにより、 通常とは異なる強度や色で発光させることができます。 このような新規ナノ光材料を創出し、その構造や発光メカニズムを解明しようとしています。 低消費エネルギーに資しかつ環境に調和した新物質および新現象を探索しています。

これまでの研究において得た結果の例を記します。
 現在実用化されている半導体発光材料のほとんどは化合物半導体で、 シリコン(ケイ素,Si)を用いた発光材料が求められています。そこで、 シリコン硫化物という新たな材料系に注目して研究を行っています。 反応性の高い硫化物を用いることにより、シリコン基板上に比較的低温で 成長させることが可能です。将来のシリコン集積回路上での光電子融合デバイスにも つながる期待があります。バリウムチオシリケートやカルシウムチオシリケートといった物質をシリコン基板上に形成することに成功しました。物質を選ぶことによって、緑色、黄色、および赤色の発光スペクトルを得ました。効率は最大52%まで向上しています。
 電子デバイスを形成しているシリコンをナノメートルという極小の大きさにすることにより、 低消費電力の新しい光電子素子を作り出すことに期待が集まっています。無電解銀析出法という シリコンの表面エッチング(腐食)を用いることにより、赤色発光するシリコンナノワイヤ(棒状シリコン)を作り出すことに成功しました。直径は0.1マイクロメートル、長さは 100マイクロメートル程度で、シリコン基板上に垂直に立って密に形成されています。ワイヤの 側面から顕微鏡下で発光を観測することにより、ワイヤの先端において発光が強くなっている ことがわかりました。シリコンと、その表面を覆っている酸化シリコンとの界面が発光原因となっていることを示唆しています。 

Classes responsible within the university
2017  Physics Laboratory  Spring semester  Undergraduate, daytime 
2017  Fundamental Electronics  Spring semester  Undergraduate, mainly nighttime  Subject in specialty 
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Current research areas
Applied materials 
Inorganic materials/Physical properties 

Research keywords
Optical properties of solids 

Current research subjects
Solid state physics in semiconductor nanostructures, Phosphor materials  semiconductor nanocrystals, phosphor  1995-Present 

Published papers
Paper  Yes  Efficient host excitation in thiosilicate phosphors of lanthanide(III)-doped Y4(SiS4)3  Joint  Yasushi Nanai, Yousuke Suzuki and Tsuyoshi Okuno  J. Phys. D: Appl. Phys.  49/ 10, 105103(8pages)-  2016/03/09  10.1088/0022-3727/49/10/105103 
Paper  Yes  Effect of defects in TiO2 nanotube thin film on the photovoltaic properties of quantum dot-sensitized solar cells  Joint  Masaya Akimoto, Taro Toyoda, Tsuyoshi Okuno, Shuzi Hayase, Qing Shen  Thin Solid Films  590, 90-97  2015/07/21  10.1016/j.tsf.2015.07.038 
Paper  Yes  Electronic structures of two types of TiO2 electrodes: inverse opal and nanoparticulate cases  Joint  Taro Toyoda, Witoon Yindeesuk, Tsuyoshi Okuno, Masaya Akimoto, Keita Kamiyama, Shuzi Hayase, Qing Shen  RSC Advances  5, 49623-49632  2015/05/21  10.1039/c5ra07092a 
Paper  Yes  Crystal structure and photoluminescence of (Gd,Ce)4(SiS4)3 and (Y,Ce)4(SiS4)3  Joint  Yasushi Nanai, Katsuhiro Suzuki, Tsuyoshi Okuno  Materials Research Express  2, 036203(11pages)-  2015/03/06  10.1088/2053-1591/2/3/036203 
Paper  Yes  Correlation between photoluminescence and structure in silicon nanowires fabricated by metal-assisted etching  Joint  K. Oda, Y. Nanai, T. Sato, S. Kimura, T. Okuno  Physica Status Solidi A  211/ 4, 848-855  2014/01/16  10.1002/pssa.201330163 
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Research presentations
Oral presentation for an academic conference  Broad luminescence of Ce3+ in multiple sites in (La,Ce,Y)6Si4S17 phosphor  International Symposium on Novel Energy Nanomaterials, Catalysts and Surfaces for Future Earth  No  Yasushi Nanai, Hayato Kamioka and Tsuyoshi Okuno  2017/10/28 
Oral presentation for an academic conference  青色蛍光体SrAl2O4:Ce3+ におけるGa添加による発光向上  応用物理学会(2017春) パシフィコ横浜、横浜市(神奈川)2017年 2017年第64回応用物理学会春季学術講演会  No  極檀紘希、奥野剛史、七井靖  2017/03/16 
Oral presentation for an academic conference  Sr2SiS4:Eu2+,Ln3+ 蛍光体の発光および残光特性  応用物理学会(2017春) パシフィコ横浜、横浜市(神奈川)2017年 2017年第64回応用物理学会春季学術講演会  No  青野瑞樹、奥野剛史、七井靖  2017/03/16 
Oral presentation for an academic conference  2価、4価イオン共添加Y2O2S:Eu3+ 蛍光体の熱蛍光特性  応用物理学会(2017春) パシフィコ横浜、横浜市(神奈川)2017年 2017年第64回応用物理学会春季学術講演会  No  滝沢健太、奥野剛史、七井靖  2017/03/16 
Oral presentation for an academic conference  Y4(SiS4)3:Ln3+ 蛍光体の温度特性およびエネルギー緩和過程  応用物理学会(2017春) パシフィコ横浜、横浜市(神奈川)2017年 2017年第64回応用物理学会春季学術講演会  No  満澤隆太郎、鈴木洋介、奥野剛史、七井靖  2017/03/16 
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Intellectual property rights
Patent  発光素子とその製造方法、並びにErSi2ナノワイヤーとその製造方法  特願2007-142044  2007/05/29  Filed 
Patent  半導体素子  特願2004-249408  2004/08/30  特許公開2006-065133  Published 
Patent  蛍光体、その製造方法及び発光装置  特願2012-272083  2012/12/13  特開2014-118421  2014/06/30  6099126  2017/03/03  Registered 
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Memberships of academic societies
応用物理学会  1997/01-Present 
日本物理学会  1991/01-Present 
蛍光体同学会  2012/05-Present 
日本物理教育学会  2010/10-Present 
照明学会  2017/03/17-Present 
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Committee activity in the University
3大学(電通大、農工大、東外大)連携事業協働共通教育作業部会  委員  2016/04-Present 
社会連携センター運営委員会委員  委員  2013/04-Present 
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