DevelopmeFundamental understanding of carrier and heat transport in cryogenic CMOS devices and development of its simulation platform

Research Project

Project/Area Number	25H00731
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Medium-sized Section 21:Electrical and electronic engineering and related fields
Research Institution	The University of Tokyo
Principal Investigator	内田建東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 教授 (30446900)
Project Period (FY)	2025-04-01 – 2028-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2025)
Budget Amount *help	¥46,410,000 (Direct Cost: ¥35,700,000、Indirect Cost: ¥10,710,000) Fiscal Year 2025: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Keywords	クライオCMOS / ホッピング伝導 / 熱輸送 / フォノンエンジニアリング
Outline of Research at the Start	本研究では，極低温環境下における高不純物濃度半導体のキャリア輸送および熱輸送特性に関する学理を構築し，それに基づいてクライオCMOSの電気特性を高精度にシミュレートする技術を確立することを目的とする．具体的には，キャリア輸送特性におけるフリーズアウト現象を，デバイスシミュレータへ高精度に組み込むための手法を開発する．また，4Kの極低温下での熱伝導率を精密に計測するための技術も開発する．これらの技術を基盤として，量子コンピュータと従来型コンピュータとのインターフェースとなる，4K環境で動作可能な高性能クライオCMOSの設計ガイドラインを提示することが，本研究の最終的な目標である．