Development of dielectric material-supported 3D-silicon-nanofilm structures and evaluation of their thermoelectric properties

• Project/Area Number: 25K08451
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 28050:Nano/micro-systems-related
• Research Institution: Toyama Prefectural University
• Principal Investigator: 上杉 晃生 富山県立大学, 工学部, 講師 (90821710)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2027: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
• Keywords: シリコンナノ構造 / 熱電変換発電 / 誘電膜 / 半導体 / 薄膜

Outline of Research at the Start

本研究では、シリコンのナノスケールで3次元的な薄膜構造を主構造材料とする新しい熱電発電構造を開発し，その熱電変換特性を明らかにする。熱電発電は固体温度差から電気エネルギーを取り出す環境発電方法であり、熱電変換性能の向上には、低熱伝導性と高電気伝導性の両立が求められる。本研究では薄膜化・寸法効果による熱伝導性の抑制と、誘電体膜と界面をもつ半導体の電気伝導性の向上を取り入れた新しい熱電発電構造を構築し、熱電変換性能の向上を目指す。