Phonon and electron system with different dimensions formed by silicene manipulation and development of high performance thermoelectric thin film device

• Project/Area Number: 23H00258
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 28:Nano/micro science and related fields
• Research Institution: The University of Osaka
• Principal Investigator: 中村 芳明 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (60345105)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 浦岡 行治 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20314536) ; 佐藤 和則 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (60379097) ; 澤野 憲太郎 東京都市大学, 理工学部, 教授 (90409376)
• Project Period (FY): 2023-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥46,930,000 (Direct Cost: ¥36,100,000、Indirect Cost: ¥10,830,000); Fiscal Year 2025: ¥12,610,000 (Direct Cost: ¥9,700,000、Indirect Cost: ¥2,910,000); Fiscal Year 2024: ¥13,520,000 (Direct Cost: ¥10,400,000、Indirect Cost: ¥3,120,000); Fiscal Year 2023: ¥14,170,000 (Direct Cost: ¥10,900,000、Indirect Cost: ¥3,270,000)
• Keywords: シリセン / 熱電材料 / ナノ構造 / 薄膜成長 / 準安定相

Outline of Research at the Start

独自の原子・ナノレベルで高度に制御可能な薄膜成長技術を基軸とし、シリセン原子位置を制御する技術を開発して、結晶対称性の高い擬2Dフォノン系・3D電子系を有する新規のシリセン層状物質薄膜をSi基板に創製する。そこでは、低い熱伝導率、高い移動度、高いゼーベック係数が期待できる。これにより、長年の課題であった熱電物性の同時制御と高ZTを達成し、環境調和型薄膜熱電デバイスの開発を行う。