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ナノワイヤー構造を用いた高性能シリコン熱電変換モジュールの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19560701
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 構造・機能材料
研究機関静岡大学

研究代表者

池田 浩也  静岡大学, 電子工学研究所, 准教授 (00262882)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2008年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2007年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード熱電変換材料 / シリコンナノ構造 / ゼーベック係数 / SOI基板 / KFM(表面電位顕微鏡) / 表面電位顕微鏡(KFM) / 単電子冷却
研究概要

本研究では, シリコン微細加工技術を礎として, ナノ構造の導入によりシリコン系熱電変換材料の性能指数の向上を目指した.
(1)ナノメートルサイズまで薄層化したn型SOI層におけるゼーベック係数の測定を行い, キャリア濃度に対するユニバーサルカーブを得た. そのカーブはバルクシリコンの結果と一致しており, SOI構造に由来する効果は特に見られなかった. また、高不純物濃度領域(3×10^(19) cm^(-3) 以上)において, ゼーベック係数の向上が観察された. これは, 不純物バンドの形成が原因であると考えられる.
(2)KFM(表面電位顕微鏡)を用いて, 温度差を与えたシリコン基板の表面電位を測定しゼーベック係数を評価したところ, S=-0.71 mV/K が得られた. この値は, これまでの測定方法で得られた値に近い値であり, KFMによりナノ構造材料のゼーベック係数測定が可能であることを示した.

報告書

(3件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 学会発表 (27件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] 高効率熱電変換デバイス用シリコンナノ構造の熱電特性2009

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, ファイズサレ, 浅井清涼, 石田明広
    • 雑誌名

      信学技報ED2008-238 SDM2008-230

      ページ: 81-58

    • NAID

      110007131551

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 高効率熱電変換デバイス用シリコンナノ構造の熱電特性2009

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, ツァイス・サレ, 浅井清涼, 石田明広
    • 雑誌名

      信学技報 IEICE Technical Report ED2008-238 SDM2008-230

      ページ: 81-85

    • NAID

      110007131551

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] シリコンナノ構造による熱電変換デバイスの特性向上2008

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, 山下尚見
    • 雑誌名

      信学技報ED2007-224 SDM2007-255

      ページ: 39-42

    • NAID

      110006613705

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] シリコンナノ構造による熱電変換デバイスの特性向上2008

    • 著者名/発表者名
      池田 浩也, 山下 尚見
    • 雑誌名

      信学技報IEICE Technical Report ED2007.224 SDM2007-255

      ページ: 39-42

    • NAID

      110006613705

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Seebeck coefficient of ultrathin SOI films2009

    • 著者名/発表者名
      H. Ikeda, F. Salleh and K. Asai
    • 学会等名
      International Conference of Thermoelectrics 2009 & European Conference of Thermoelectrics 2009
    • 発表場所
      Germany
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコンのゼーベック係数測定と理論的評価2009

    • 著者名/発表者名
      ファイズサレ, 浅井清涼, 池田浩也, 石田明広
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] KFMによるナノ構造熱電変換材料のゼーベック係数測定2009

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, ファイズサレ, 浅井清涼
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高効率熱電変換デバイス用シリコンナノ構造の熱電特性2009

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, ファイズサレ, 浅井清涼, 石田明広
    • 学会等名
      電子情報通信学会講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 高効率熱電変換デバイス用シリコンナノ構造の熱電特性2009

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, ツァイス・サレ, 浅井清涼, 石田明広
    • 学会等名
      電子情報通信学会ED・SDM合同研究会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 極薄Si膜のゼーベック係数測定のための装置開発2008

    • 著者名/発表者名
      ファイズサレ, 浅井清涼, 池田浩也
    • 学会等名
      表面科学会中部支部学術講演会
    • 発表場所
      名古屋
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] New functional and high performance devices by Si nanostructures2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ikeda
    • 学会等名
      10th Takayanagi Kenjiro Memoria Symposium and 5th International Symposium on Nanovision Science
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermoelectric characteristics of ultrathin SOI layers2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ikeda
    • 学会等名
      7th International Conference on Global Research and Education (Inter-Academia 2008)
    • 発表場所
      Hungary
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] SOI基板におけるゼーベック係数2008

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, ファイズサレ, 浅井清涼
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      春日井
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書 2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermoelectric characteristics of 2D Si slab structure on SOI wafer2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ikeda and N. Yamashita
    • 学会等名
      International Conference of Thermoelectrics 2008
    • 発表場所
      Oregon
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si ナノ構造の熱電特性2008

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, 山下尚見
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      習志野
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] シリコンナノ構造による熱電変換デバイスの特性向上2008

    • 著者名/発表者名
      池田浩也, 山下尚見
    • 学会等名
      電子情報通信学会講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] New functional and high performance devices by Sinanostructures2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Ikeda
    • 学会等名
      Takayanagi Memoria1 Symposium & COE Nanovision Workshop
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electrical manipulation of individual dopants and electrons in silicon nanowire field -effect transistors2008

    • 著者名/発表者名
      D. Moraru, K. Yokoi, M. Ligowski, H. Ikeda, M. Tabe
    • 学会等名
      7th International Conference on Global Research and Education
    • 発表場所
      Hungary
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectric characteristics of ultrathin SOI layers2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Ikeda
    • 学会等名
      7th International Conference on Global Research and Education
    • 発表場所
      Hungary
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 様々な場面で活躍する情報機器(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      池田浩也
    • 学会等名
      電気学会部門大会・シンポジウム
    • 発表場所
      高知
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectric characteristics of 2D Si slab structure on SOI wafer2008

    • 著者名/発表者名
      Hiroya Ikeda, Naomi Yamashita
    • 学会等名
      International Conference on Thermoelectrics 2008
    • 発表場所
      Oregon
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 極薄Si層の熱電特性2008

    • 著者名/発表者名
      池田 浩也, 山下 尚見
    • 学会等名
      第55回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      船橋
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シリコンナノ構造による熱電変換デバイスの特性向上2008

    • 著者名/発表者名
      池田 浩也, 山下 尚見
    • 学会等名
      電子情報通信学会:ED・SDM合同研究会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Electron confinement effect on thermoelectric characteristics in Si slab structures2007

    • 著者名/発表者名
      N. Yamashita, H. Ikeda
    • 学会等名
      3rd Korean-Japanese Student Workshop
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Thermoelectricity in Si nanostructures2007

    • 著者名/発表者名
      N. Yamashita, H. Ikeda
    • 学会等名
      9th Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium and 4th International Symposium on Nanovision Science
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of new functional devices using Si nanostructures - Single-electron turnstile device and thermoelectric device -2007

    • 著者名/発表者名
      H. Ikeda, K. Asai, N. Yamashita, M. Tabe
    • 学会等名
      6th International Conference on Global Research and Education (Inter-Academia 2007)
    • 発表場所
      Hamamatsu, Japan
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Si ナノ構造の熱電特性2007

    • 著者名/発表者名
      山下尚見, 池田浩也
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Electron confimement effect on thermoelectric characteristics in Si slab structures2007

    • 著者名/発表者名
      N.Yamashita, H.Ikeda
    • 学会等名
      3rd Korean-Japanese Student Workshop
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Thermoelectricity in Si nanostructures2007

    • 著者名/発表者名
      N.Yamashita, H.Ikeda
    • 学会等名
      Takayanagi Kenjiro Memorial Symposium and Nanovision Science Symposium
    • 発表場所
      Hamamatsu
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Siナノ構造の熱電特性2007

    • 著者名/発表者名
      山下 尚見, 池田 浩也
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] シリゴン多重ドットトランジスタ動作時のチャネル表面電位観察2007

    • 著者名/発表者名
      浅井 清涼, 池田 浩也, 田部 道晴
    • 学会等名
      第68回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      札幌
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp/02.html

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.rie.shizuoka.ac.jp/~nanohome/

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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