Charge-Free Electrostatic MEMS Vibration Energy Harvester for Sensor/LSI Integration

• Project/Area Number: 23K23197
• Project/Area Number (Other): 22H01929 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: 山根 大輔 立命館大学, 理工学部, 准教授 (70634096)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 有弥 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (90780065)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000); Fiscal Year 2024: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2023: ¥5,590,000 (Direct Cost: ¥4,300,000、Indirect Cost: ¥1,290,000); Fiscal Year 2022: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: MEMS / エナジーハーベスタ / 振動 / 静電 / エレクトレット

Outline of Research at the Start

本研究は、荷電処理不要の自己組織化エレクトレット（SAE）を用いることで、微小電気機械システム（MEMS）振動発電デバイス、センサ、集積回路（LSI）などの自己給電センサ端末の全ての素子を半導体微細加工プロセスで同一基板上にワンチップ化し、大量生産を可能とすることで、昼夜／屋内外を問わず自己給電可能な微小センサ端末の基盤技術開拓を目指す。また、本研究の将来展開として、チップレベルでセンサ・回路・発電素子を融合し、あらゆる生活環境下で自己給電・自律動作を実現する学問領域「集積化MEMSエナジーハーベスティング」の構築を目指す。