Quantum sensing of wide bandgap power devices

2021 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18H01472
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Tokyo Institute of Technology
• Principal Investigator: Iwasaki Takayuki 東京工業大学, 工学院, 准教授 (80454031)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 波多野 睦子 東京工業大学, 工学院, 教授 (00417007)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 量子センサ / NVセンター / パワーデバイス

Outline of Final Research Achievements

In this study, we developed basic technologies of quantum sensing for realization of next-generation low loss power devices. In a diamond device, we proposed a novel method to measure electric field vectors using NV centers in diamond, and then, we demonstrated the measurements under the reverse voltage operation. Furthermore, we developed sensing technologies of temperature measurements and electrical detection.

Free Research Field

電気電子材料・量子技術

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

パワーデバイスは社会の様々なシステムにおいて使用される半導体素子である。ダイヤモンドはその優れた物性から次世代の低損失パワーデバイスを形成する材料として期待されており、その動作の信頼性などをモニタリングする手法は重要となる。本研究で開発したダイヤモンドデバイスの量子センシング技術は、デバイス動作理解の新たな知見を与えることが期待でき、今後のダイヤモンドパワーデバイス技術の発展に寄与するものである。