| 研究課題/領域番号 |
18H01430
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21010:電力工学関連
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| 研究機関 | 九州工業大学 |
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研究代表者 |
松本 聡 九州工業大学, 大学院工学研究院, 教授 (10577282)
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| 研究分担者 |
長谷川 雅考 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 上級主任研究員 (20357776)
新海 聡子 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (90374785)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2020年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2018年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
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| キーワード | 集積化電源 / 異種デバイス集積化 / 高周波スイッチング電源 / パワーSoC / 3次元集積化 / ３次元パワーSoC / h-BN / マルチレイヤーグラフェン / ウエハー接合技術 / GaN / グラファイト薄膜 / 表面活性化接合 / 排熱・抜熱技術 / ２次元物質 / ｈ－BN / 小型化 / サーマルマネージメント |
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| 研究成果の概要 |
GaNパワーデバイスとSi-LSIと積層構造実現を狙いとして、GaN/Si(111)とSi(100)基板を接合する技術を開発した。接合後、Si（111)基板を裏面側から研削・研磨することにより薄層化した。また、残りのSi(111)層をSF6によるエッチングで除去できることを明らかにした。排熱層に関しては、h-BNの排熱効果をSOI(Silicon on Insultor)構造を用いてシミュレーションにより評価した結果、SiO2を用いた場合に比べ、約30℃低温化できることを明らかにした。Si基板/グラファイト薄膜/Si基板、およびSi基板/グラファイト薄膜/SiO2/Siの積層構造を実現した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電源の究極の小型化が可能な３次元パワーSoC(Supply on Chip; Si-LSI、パワーデバイス、パワーデバイスを駆動・制御する回路、インダクタ やコンデンサなどのパッシブ部品を１チップに積層）を実現に向けて、（１）異種デバイスの積層技術、（２）３次元パワーSoCに適した排熱技術、（３）シリコン基板や酸化膜付きSi基板の排熱層を組み込む技術、を開発した。これらにより、電源の小型化、高効率化に見通しを得た。これらの結果は、電気エネルギーの高効率利用ができるため、低炭素社会実現に貢献できる。
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