| 研究課題/領域番号 |
21K04091
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21030:計測工学関連
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
原田 知親 山形大学, 大学院理工学研究科, 助教 (50375317)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 多端子MOSFET / 貫通電流・充放電電流 / 磁界検出 / MOSFET型センサー / 回路動作検出デバイス / 間接計測 / 電流計測 / 磁界計測 / 温度計測 / 磁界・温度検出 / SOI-MOSFET / HSPICE等価モデル / スマートセンサ / MOSFET / IoTデバイス / 動作プロービング |
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| 研究開始時の研究の概要 |
今後のIoT普及に伴い、外環境のような大変厳しい環境でも安心安全にかつ長期的に収集する必要がある。その際に、システム内を構成する集積回路の置かれる環境を細部までリアルタイムにモニタし、いち早く故障や経年劣化を把握する必要がある。そこで本研究では、いままで培った低電圧動作可能なトランジスタをベースに、回路動作とセンシング動作を並行して動作可能な多端子MOSFET素子を用い、回路動作をしながら集積回路の環境に置かれた環境をモニタし続けることでセンサや回路動作の性能低下を察知するプロービング手法を開発する。そして、安心安全を担保できるセンサ・回路共通プラットフォームデバイスとして確立する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、いままで培った低電圧動作可能なトランジスタをベースとし、回路動作とセンシング動作を並行して動作可能な多端子MOSFET素子を用い、回路動作をしながら集積回路の環境に置かれた環境をモニタし続けることでセンサや回路動作の性能低下等を察知するプロービング手法を開発することを目的とする。
その結果、本研究で開発したMOSFETデバイスにおける電流検出や磁界検出を行うことが可能であることを見出した。また、この素子をディジタル回路に適用し、静特性や動特性を検証したところ、直接電流プローブを用いずに本研究の素子だけで間接的に回路動作の観測が可能であることを見出した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、いままで培った低電圧動作可能なトランジスタをベースとし、回路動作とセンシング動作を並行して動作可能な多端子MOSFET素子を用い、回路動作をしながら集積回路の環境に置かれた環境をモニタし続けることでセンサや回路動作の性能低下等を察知するプロービング手法を開発することを目的とする。ディジタル回路を例に多端子MOSFETを回路に適用することで間接的に回路動作の「その場」観察が可能であることを見出した。これは、今後センサ素子を含めたIoTシステムの安定的な長期駆動の確保、特に、外界の環境は寒暖差や湿度等、非常に過酷な環境下に対するシステムの常時監視用デバイスとして貢献できる。
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