Challenge to the Miniaturization Limit of Silicon-Based CMOS Thermoelectric Conversion Devices

• Project/Area Number: 25K01295
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 渡邉 孝信 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00367153)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥25,870,000 (Direct Cost: ¥19,900,000、Indirect Cost: ¥5,970,000); Fiscal Year 2028: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2027: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000); Fiscal Year 2026: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000); Fiscal Year 2025: ¥10,010,000 (Direct Cost: ¥7,700,000、Indirect Cost: ¥2,310,000)
• Keywords: 熱電発電 / シリコン / 微細化 / CMOSプロセス / 分子動力学シミュレーション

Outline of Research at the Start

研究代表者が近年開発した、新発想のシリコン集積熱電発電デバイスの微細化限界を明らかにし、性能を極限まで高めることを目指す。熱電変換中枢部に印加できる温度差を最大化するため、分子動力学シミュレーションも駆使しながら、デバイス内の熱抵抗のボトルネックを明らかにし、最適な周辺材料の組み合わせを追究する。シリコンだけでなく、高い熱電変換能を有するシリサイド化合物も導入し、高出力かつ低環境負荷のマイクロ熱電発電デバイス技術を確立する。