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Title
分子線エピタキシを事例とする科学技術分野の形成過
程の分析
Author(s)
伊地知, 寛博; 平澤, 泠
Citation
年次学術大会講演要旨集, 9: 133-139
Issue Date
1994-10-28
Type
Conference Paper
Text version
publisher
URL
http://hdl.handle.net/10119/5442
Rights
本著作物は研究・技術計画学会の許可のもとに掲載す
るものです。This material is posted here with
permission of the Japan Society for Science
Policy and Research Management.
2C2
分子 線エピ タキシを事例とする 科学技術分野の
形成過程の分析
0 伊地知覚
博
，平澤
冷
(東京大学
) ]. 序著者らは，知的成果物データベースに
塞いて，研究開発組織における
動的過程を表現する 方法論を開発して きた[1.
この方法論を 用いて分析するレベルとして 3 つのレベルを 想定しているが [1.2], 本研究は，これ らのうち科学技術社会全投を対象とし科学技術の
国際的展開の 実態を把握しようとするものであ る． この方法論による場合，
国 ・社会全般といったレベルにおいても 特定の技術領域に関して，研究者・
技術者 の氏名に基づいて，研究開発活動の
展開の実態を 明確にすることが 可能であ る・さらに，この 方法論の応用として，学術文献・
特許の内容的記述に 表れる用語を用いて，技術内容の
連関関係に基づいた 構造化による 研究 開発活動の分析が 可能であ ることも示す・選択した技術分野は「分子 線エ ヒタキシ (Mo 皮 ul 荻 B
㏄
由 Epit怒
y:MBE) 」であ る・ MBE については，従来， 学術文献に基づいた 研究活動の メソ ・レベルでの 分析が Sten ぬ r9[3] によって行われている・ここでは ，さら に，特許も合わせることで
，研究と開発の
実態を総合的に 分析できることを 示す・2.
分析 対集 技術の概要MBE
は，高真空中に
導いた原子 ( 分子 ) のビームを制御しながら 結晶表面に照射して，その上に原子を
堆積させ，下地となる
結晶 と 一定の方位関係をもった 結晶成長を表面上に 行わせる技術である・とくに，有機金
属 化学蒸着(Me
田 O Ⅲ㎡cChemic
紐 V叩
Ⅰ 懐い si 廿 on:MoCVD) 法 とともに， GaAs とレ Ⅰ った 11I-V 族の半導体や趨 格子等の量子デバイスの 作製に必要な 技術であ る 3. 方法論 3.1. 手法 組織過程を把握するためには
，著者らがこれまでに
開発してきた，学術文献や
特許といった 知的成果物の データベースを用いて，共著や
共同発明の関係から，著者・発明者の
氏名を手がかりとして 知的成果物の 形成 動向を構造 4 ヒ させて表現する 方法論を用いるまた，技術過程を
把握するためには，氏名の代わりに
，知的成果物データベースに
収録されている 学術文献 や特許の記述に 表れる用語を 手がかりとして ，用語が共通して 表れる関係 ( コワード関係 O ひwordrela
廿on))
に 基づいて，知的成果物の 形成動向を構造化させて 表現する方法論を 用いる ここでは，知的成果物の 要旨を 対象として分析した・ より具体的には 次の手続きを経る・まず，すべての
語から技術用語を 抽出する・次に，語形変化を
集約させ た代表語を選択する．さらに ，これらの代表語 る ，元素，化合物，処理対象，処理方法，機能といった 観点か 6 分類する・そして，各分類ごとにコワード
関係に基づいてクラスタ 一分析を行い，構造化して
図に表現す る3.2. データ・セットの 確定
本研究では， MBE に関連した，世界全体における 国際的な研究開発活動の 把握が目的であ るため，学術文
献 データベースについては ， Im 血 u 廿 onofE
佼
㎡ c 杣 Engineers によって作成されている INSPEC データベースを，また，特許データベースについては ， IFI/plenumDa ぬ Co
甲
oration によって作成されている Oa ㎞ sm ル ． S. Pa 穫 ntAbs 血 c は データベースを 用いる・双者は ，物理学関連の 学術雑誌等で 発表された文献が 世界的に幅広く 収集されており ，また，後者は ，世界的にみて 共通の市場であ ると考えられる 米国の特許が 所収されている サーチ・ キ 一に関しては ，以下のとおりであ る・まず， INSPEC データベースでは ，各文献にはシソーラ ス化された見出し (sumJ ㏄ t) が付与されることとなっている・このシソーラスはしばしば 改変されるため ， 見 出しの新設や変更の様子，および
，各見出しと
技術 例 あ るいは他の用語との 対応関係等を 考慮して，次のサーチ・キ ー を用いて検索した : MBEorMoMBEoroMMBEor(mo
は
11 け口 n メ beam ㎝ ィ ep 油 x*)or(moは
ul 荻ぬ
am ep 油丸 aI 肝 @Owth)or(che 而 cal ね mnep 地ガ杣 grow 山 ) (a れ 』は積集合を ， or は 千 U 集合をとることを ，また *は 前方一致を表す ) .
一方，米国特許の 検索には，版の 運航性から IPCdIn ほ丁㎎ tjonalPa 比 ntClaSSmnmtlon) を用いる．周期表の IV 族
の元素および 11I-V 族 化合物によるエピタキシャル 成長が何として 挙げられている 分類として H0lL217 ⑳があ り，また，技術用言吾の 分類との対応 表 [4] によれ ば ， MBE は H0lL21 ほ 03 となっている・さらに ，技術内容 から判断しても ，当然， MBE は物理的蒸着を 用いる方法であ る．そこで， MBE 関連特許を検索するために 次の分類を用いる : H0lL21 ね 0 ， H0lL21%03. 検索した日に 関しては，以下のとおりであ る・まず， INSPEC データベースは ， 1 り 4 年 4 月 10 日に検索され た ・ したがって， 1969 年 ( データベースの 収録開始年 ) からⅠの 4 年 3 月までの文献がレコードとして 収録され ている・また ， Claimsm ゆ ・ S.PatentAbstracts データベースは ， 1993 年 7 月 29 日に検索された． したがって ， 1950 年から 1 の 3 年 7 月 15 日までに登録された 特許が収録されている．なお ，分析にあ たっては，必要に 応、 じて さらに期間を 限定した 4. 分析 4.1. 組織過程
4.1.1,
国別・機関 別 推移 まず， MBE に関連する学術文献と 特許それぞれの 国別・機関別の 件数とその推移を 見てみる 図 1 は， MBE に関連する学術文献を 出した機関が 属する国と，その 期間別の件数の 推移を表している．これより，米国が
圧倒的に多く，しかも初期から 研究を行っていたことがわかる．これに
次いで多いのは 日本で あ り，旧ソ連，英国， 旧西 ドイツ，フランスがこの 順序で続く． 図 2 は， 1980 年までにl(W
牛 以上の学術文献が INSPEC データベースに 収録されている 機関について ，その数や 推移を表している・これを 見ると， 旧 BeIlTelephone ぬぬ ralo 甲 Inc. および 旧 BeIlLa ぬ Ⅲ ton ㏄が圧倒的な 数
の文献を出していることがわかる・これに 次ぐのは， IBM TJ.Watson Rese 荻 ch Center であ る．多くの文献を
出している研究機関は ，当時の公的研究機関か ，民間企業であ っても基礎的研究を 行っていた研究所であ るこ
とかわかる・
臼 田 ' Ⅰ。 "-1971 197'2" 刀 "y7 タ ' ダァ Ⅰ ' 抑 "1 黛 。 。 甘毛 Ⅱ T Ⅰ 7% Ⅰ㏄ c レ b.me. ⅠⅡ d 氏Ⅱ レ b '"M".'.w" 。 。 。 "'".c"i 。 "'
To ㎏㎏ tofT ⅠⅠⅡ。 み Electro ㌧Ⅰ h. Lab. Ni 中 ㎝ 几 lcgrlph&R № 戸 0 忙田 bUCC 。
Max ・Ⅰ anck@hut@ftir@Fcttlcorpcrforechuiig
Ⅲ " 『 "" 。 ".'"" 0 % ' ㏄ 1 集 200 % 図 l ル mE に関連した学術文献の 図 2 MBE に関連した学術文献の 国別件数とその 推移 組織・機関別件数とその 推移 AT&T@Bell@Labontorie* b ㏄ mldol Ⅰ Bu Ⅱ 遁 44 Ⅱ lch@nc! Texas IiutnuncnU u 田 ．ⅡⅢ hP
H@r ㎡ " RCA " 。 ""d 。 """"" 。 d 。 。 "" 。 。 "
N@vy Secretary of VS. of America
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0 和 100 1% 200 2 拍 ' ㏄ ' 印仰 。 父 ' ㏄ o 10 20 焚 の 50 60 図 3 MmE に関連した米国特許の 図 4 MBE に関連した米国特許の 譲受人所属国別件数とその 推移 組織・機関 ( 譲受人 ) 別件数とその 推移 図 4 は
，
1 の 0 年までに20
件以上の米国特許を 所有していた 機関について，その件数と
推移を表している・ な お，米国特許では
発明者が出願をするので，一般に譲渡人であ
る組織にその 発明者が所属していると 考えて よい
・米国では，学術文献を
多く出しているAT&T BellLaborator
㎏や InternationalBusinessM
㏄hin
㏄の発明者によって，特許も
多く出されていることが 推定される・また，日米独とも ，電機・電子関連企業が
上位を占め ている， これらを通してみると， MBE
に関連する研究開発活動は，おもに米国と
日本で行われている・ 組織・機関は，
大きく次の 3 つのパターンにわけることができる :a)
学術文献も特許も 出す通信関連の 公的研究機関 お よぴ コンピュータ関連企業，
b)
学術文献をおもに出す公的研究機関，
c)
特許をおもに 出す電機・電子関連企 業 ・これらのうち，学術文献においても ，また特許においても ，数の点から ，もっとも多くの
貢献をしている といえるのは，研究と開発の
双方に取り組んでいるa)0
組織・機関である，といえる
4.1.2. 研究開発ネットワーク・ダイナミクス
図 5 は， 1977 年までのか
佃
E に関連する研究開発ネットワーク・ダイナミクスのうち ，大きい研究開発グループ をなす部分について 示したものであ る・なお，図 5 に示していない 研究開発グループの 内訳は，表 1 のとお
りであ る・これらより 以下のことがわかる・まず
，もっとも多くの
研究開発チームから 構成されている 研究開発 グループは ， C №， A.Y. らを キーパーソンとするに BellLa ぬ Iato Ⅱ es のメンバ一により 主として構成されて
いる・出されている 成果のほとんどが 学術文献であ
るが，特許もいくつかは
出されている・これに 次いで研究開発チームの 多い研究開発グループは ， IBMT.J.Wa 尽 onRe
㏄
荻 chCen けに所属する B荻
i,L.
らを キーバーソン とするメンバ コ および，電子技術総合研究所に 所属するメンバ 一でそれぞれ 構成されている・これらの 研 究 開発グループも ，学術文献を 多く出しているが ，特許も出しており ， 窩究 " と " 開発 " の両方を行って い 表 l MmE に関連する研究開発グループ 1 研究開発グループ 内の 研究開発チーム 数 研究開発グループの 成果 全研究開発グループ 致 学術文献のみ 学術文献と特許の 両方 特許のみ 45 12 10 18 43 84 1%
表
2 %佃
E に関連する学術文献・ 特許の要旨に 表れる主要な 代表 語 主要代表 語 出現頻度 主要代表 語 出現頻度 計 584 代表 語 lay ㏄ SUbS Ⅰ ale epl ぬ "y surface beam Si semiconductor GaAS clyst 田 deposition conductivity dev Ⅰ。 0Ⅱ
"" d叩
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yst 杣 l ㎞ e transistor dj ㏄。 9.379 100. ㏄ 勉55% 0 ・
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MBE 。 " 。 '"'" 。 '"
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3 a:p Ⅰ 5 口 ; 了ヒ Ⅰ ;P l7 3 Ⅰ 6 時 旭 ; 文 は Ⅱ "' 肛 ' ℡Ⅰ ひや '" サ叩 Ⅰ 19@ @@ S;@Qa;@Ill-group;@Pd 20 Ⅰ 6 @s:0 ● :S 市 2] れ 4 圧 ;G Ⅰ ⅠⅠ ニ Ⅰ ] モ Ⅰ ;Aa;G Ⅰ ぬ 7 軋 ㏄ 師 Ⅲ・ v; ㎏㏄㎞ Ⅰシ千 Ⅰ 7 s; の ; の 出 お 7 隻 ㏄ の ㏄ Ⅰ 在 G Ⅰ 圧 ⅡⅢ・ v 27 れⅠ 。 Ⅰ ; Ⅰ 28 Ⅰ 3 G Ⅰ㎞ が 甘 口 の 億 曲 : 旭肱 3 Ⅰ Ⅰ ア 0 Ⅰ ;P 32 9 Ⅰ 0"; ⅡⅠ お ㏄ ㏄ ; れ 川田 ち Ⅰ 3 Ⅰ G Ⅰ ; Ⅱれ八Ⅱ G Ⅰ ㏄ ⅠⅠ Q む用 36 ⅠⅠ @ Ⅰ :0 出典 ヰ 7 8; 川 ㏄ ㏄ 用㎞ 六 円 ⅠⅠ 円 ; ネイ 4 Ⅰ 57 Q@@; 川 42 Ⅰ ㏄ ヱ d 43@ 31@ Q* 田田 ⅠⅠ G Ⅰ ; 右 ㏄ 祢 45 Ⅰ 7 ヵⅡ。 Ⅰ 47 % あ ル 出群 ㏄ ㏄ れ ㏄㎏ 囲 ㎞ 47 a ⅡⅢ・ V;a Ⅰ 50 23 IH-V; Ill-group 写 Ⅰ 1l@V ⅠⅠ Ⅲ・ V;C3 70 八ヰⅢ・ V;C;Cc Ⅰ 0 Ⅲ・ V:C;S Ⅰ C 56@ 73@ CfRb 57 Ⅰ 用布 ;C な鯛 Ag Ⅱ㎏ B む め人㎎ Ca 0 ⅡⅡ Na ]0 B ここ
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たことがわかる・
しかし，構成する
研究開発チームの 少ない研究開発グループでは，ほとんどが
，学術文献
か 特許かのいずれかのみを 出している・ これら よ り ， 大きな研究開発グループ 内では， 各 サプバループ 間での人のつながりが 見られ，統合的な 体制 がとられていたと 推察できる・ 4.2. 技術過程表
2 は， MBE に関連する学術文献・ 特許の要旨の 中に表れる用語の 代表 語 のうち， MBE に特徴的な 40 話 を 選択し，その 出現頻度と割合を 示している・ 図 6 は，学術文献・ 特許の要旨の 中に表れる用語の 代表 語 のうち，元素 名 に基づいて，研究開発過程を 構造 化したものであ る・これによると ， MBE はまず Si を対象として 始められ，次いで ， Ga, G 砧 s, Ge へと 展開されてきた 様子がうかがえる・これらを 展開の主軸としながら，第
2,
第 3 の付加元素を加え，多様な
構 成元素に よ る結晶表面の 作成に寄与している．また ，特許は Si に集中して い て， G 払 s に関しては， 1977 年 時点ではまだ 出願されていない．Si
に P や As を添加する特許は 見られるが， B 等の¥lMI
族 元素を添加して ， p 型 ， n 型 半導体の両者を 構成するための 特許はまだ見られない・ 大多数の元素の 組み合わせは 学術文献に見 られるものであり，この分野が
学術的興味から 展開されてきた 様子が特徴的にうかがえる・表
2 に示した主要な 代表 話 による " 動的技術連関 図 " も，技術展開の 実態を整理するうえで 興味深い 5. まとめ本研究は， MBE
を対象技術として，知的成果物データベースに 基づいて，研究開発の
紐織
過程を国や機関 を 越えた動的活動連関 国 として表現したり，あ
るいはこの方法論を応用して，知的成果物の
要旨のコワード 関係に基づき，世界全体にわたって
技術過程を構造化して 表現することを目的としていた．ここでは ，件数の関
係から，分析対象を
1977
年までとしたが，この期間は
MBE
に関しては，学術研究中心の
初期研究過程に 相当する．その後の
展開については，主要機関ごとにデータを 収集し，その
相互連関や新たな 参入機関の展開に 配 慮しっ っ ，分析を進めるべきであ ろう・ 謝辞 本研究は，文部省の 平成 5 年度科学研究費に よ る重点領域研究「高度技術社会」，および 科学技術庁の 平成 6 年度科学 技術振興調整 費によ る「知的生産活動における 創造性支援に 関する基盤的研究」の 一環として行われた ここに記して 謝 意を表する． 参考文献[1] 暉 chi,T ‥ Yb 曲・ T ‥ md H ね榔 awa.R. M 叩 p ㎞ g R&D netwoFkdynmliQ: ぬ laIysisof 山 edevelopmentof の -au 山 0rmd co-
市、 。 n め， r 。 l びも n,. 研究技術計画・ 血麒 ㏄ め
[2] 平澤 冷 ，依田達郎， 朝 光 治， 李 昌協 ，伊地知 覚博 第 8 回研究・技術計画学会年次学術大会講演要旨 集
(1 卵 3)
[3] S ㎏ n ㎏ 確 ， L. Mol ㏄ ul 町ね卸 1 印 れは y:A m ㏄ oview ofJapmese rese 釘 ch orgmization. In G, 叩 p,H.( 切り・ D カ リ㎡ cso ダ
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