デバイス設計に革新をもたらすキャリア・フォノンマルチモーダル解析技術の開発

• Project/Area Number: 25K01269
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: University of Miyazaki
• Principal Investigator: 福山 敦彦 宮崎大学, 工学部, 教授 (10264368)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 冨谷 茂隆 奈良先端科学技術大学院大学, データ駆動型サイエンス創造センター, 教授 (40867016) ; 山口 敦史 金沢工業大学, 工学部, 教授 (60449428)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2027: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000); Fiscal Year 2026: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000); Fiscal Year 2025: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
• Keywords: 半導体熱マネージメント / キャリア・フォノンマルチモーダル解析 / 発光・非発光再結合割合

Outline of Research at the Start

半導体デバイスの熱マネージメントの必要性が益々高まっているが、従来のデバイス設計の殆どが電子物性のみに着目したものであった。本研究課題では、申請者らが開発した光ヘテロダイン光熱変位法を新たに採用し、半導体材料内で発生した熱(フォノン)を直接検出する。得られたフォノン物性と申請者らが所有する独自手法で取得した電子物性および結晶構造・不純物分布を組み合わせ、更に非負値行列因子分解やベイス推定といった数理情報科学を駆使することで、キャリア・フォノンマルチモーダル解析技術を開発する。得られる各種物性パラメータは、半導体デバイスの熱マネージメント設計に革新をもたらすと期待出来る。