微小領域発光計測ができる1チップ集積分光センサ

• 研究課題/領域番号: 23651136
• 研究種目: 挑戦的萌芽研究
• 配分区分: 基金
• 研究分野: マイクロ・ナノデバイス
• 研究機関: 金沢大学
• 研究代表者: 北川 章夫 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (10214785)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
• キーワード: センサ / 分光感度特性 / 可視光スペクトラム / ピクセル / 集積回路 / 分光 / イメージセンサ / フォトニクス / 電磁界シミュレーション

研究概要

集積回路の配線層の構造を利用したフォトニクスとエレクトロニクスを融合して新機能を作り出す試みである。配線層の金属と誘電体により光をフィルタリングし、アクティブ・ピクセル・センサ(APS)で電圧値に変換する。複数の異なるフィルタリング特性を持つAPS出力から演算処理により、入射光のスペクトラムを推定する方法を示した。CMOS 180nmテクノロジを使用したデバイスの試作実験の結果、可視光の分光が可能であることが実証された。本研究成果は、高速サーモビジョンや微小領域の発光または吸光分析等への応用が可能である。

研究成果

• [雑誌論文] Novel power reduction technique for ReRAM with automatic avoidance circuit for wasteful overwrite (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaya Handa, Yuhei Yoshimoto, Kazuya Nakayama and Akio Kitagawa
  • 雑誌名: Novel power reduction technique for ReRAM with automatic avoidance circuit for wasteful overwrite 巻: Vol . 2012
  • 査読あり
• [雑誌論文] 昆虫音声を用いたスマートフォンで投稿可能な環境モニタリングシステム～Chu-lingual～ (2012)
  • 著者名/発表者名: 和田智晃, 秋田純一, 北川章夫
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: Vol.53, No.3 ページ: 1017-1021
  • NAID: 110008802659
  • 査読あり
• [雑誌論文] Novel Power Reduction Technique for ReRAM with Automatic Avoidance Circuit for (2012)
  • 著者名/発表者名: Takaya Handa, Yuhei Yoshimoto, Kazuya Nakayama, and Akio Kitagawa
  • 雑誌名: Active and Passive Electronic Components 巻: 2012 ページ: 181395-181395
  • DOI: 10.1155/2012/181395
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wireless Moisture Sensor Using a Micro-strip Antenna (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Toba and A. Kitagawa
  • 雑誌名: Journal of Sensors 巻: Vol. 2011
  • NAID: 120003959484
  • 査読あり
• [雑誌論文] 閉曲線を利用した音色の操作法 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩淵勇樹, 秋田純一, 北川章夫
  • 雑誌名: 芸術科学会論文誌 巻: Vol.10, No.3 ページ: 157-166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electron Spin Resonance Measurement with Microinductor on Chip (2011)
  • 著者名/発表者名: Akio Kitagawa
  • 雑誌名: Journal of Sensors 巻: Vol. 2011
  • NAID: 120003628219
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Characterization of Nano-Displacement Sensor with High-Frequency Oscillators (2011)
  • 著者名/発表者名: Akio Kitagawa
  • 雑誌名: Journal of Sensors 巻: Vol. 2011
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Preliminary Evaluation of CMOS Image Sensor with Pseudorandom Pixel Placement (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Akita, Y. Maeda, A. Kitagawa
  • 雑誌名: Proc. of 2011 International Image Sensor Workshop ページ: 118-121
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wireless Moisture Sensor Using a Microstrip Antenna (2011)
  • 著者名/発表者名: Tatsuo Toba, Akio Kitagawa
  • 雑誌名: Journal of Sensors 巻: 2011 ページ: 827969-827969
  • DOI: 10.1155/2011/827969
  • NAID: 120003959484
  • 査読あり
• [雑誌論文] Design and Preliminary Evaluation of CMOS Image Sensor with Pseudorandom Pixel Placement (2011)
  • 著者名/発表者名: J.Akita, Y.Maeda, A.Kitagawa
  • 雑誌名: International Image Sensor Workshop 巻: 2011 ページ: 118-121
  • 査読あり
• [学会発表] 電圧センスアンプを用いたReRAMの多値化のための読み出し・書き込み回路 (2013)
  • 著者名/発表者名: 伊部泰貴, 中山和也, 北川章夫
  • 学会等名: 電子情報通信学会 ICD研究会
  • 発表場所: 早稲田大学
• [学会発表] ラジカルセンサの提案と回路実装に関する検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河合一樹, 北川章夫
  • 学会等名: 電気学会、マイクロマシン・センサシステム研究会2012
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2012-06-11
• [学会発表] 電圧センスアンプを用いたReRAMの多値化のための読み出し・書き込み回路 (2012)
  • 著者名/発表者名: 伊部泰貴, 中山和也, 北川章夫
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 早稲田大学(東京都)
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] ラジカルセンサの提案と回路実装に関する検討 (2012)
  • 著者名/発表者名: 河合一樹, 北川章夫
  • 学会等名: 電気学会、マイクロマシン・センサシステム研究会
  • 発表場所: 京都大学
• [学会発表] センサLSIの開発動向 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川章夫
  • 学会等名: 電気学会、次世代センサ協議会合同センサ研究会
  • 発表場所: ITビジネスプラザ武蔵(石川県)
  • 年月日: 2011-12-12
• [学会発表] ReRAM の多重書き込み自動回避回路を用いた消費電力削減技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 半田貴也, 中山和也, 北川章夫, 秋田純一
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 富山県民会館(富山県)
  • 年月日: 2011-08-25
• [学会発表] RF-CMOS技術を用いたラジカルセンサLSIの開発-ESR検出回路の感度解析 (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村俊介, 北川章夫, 秋田純一
  • 学会等名: 信学技報
  • 発表場所: 広島工業大学(広島県)
  • 年月日: 2011-07-21
• [学会発表] ピンホールによる分光を利用したスペクトラム分析イメージセンサ (2011)
  • 著者名/発表者名: 水井彩香, 北川章夫
  • 学会等名: 映像情報メディア学会報告
  • 発表場所: 東京理科大学(東京都)
  • 年月日: 2011-05-27
• [学会発表] ラジカルセンサLSIの高感度化の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河合一樹, 北川章夫, 秋田純一
  • 学会等名: LSIとシステムのワークショップ2011
  • 発表場所: 北九州国際会議場(福岡県)
  • 年月日: 2011-05-16
• [学会発表] ピンホールによる分光を利用したスペクトラム分析イメージセンサ (2011)
  • 著者名/発表者名: 水井彩香, 北川章夫
  • 学会等名: 映像情報メディア学会情報センシング研究会
  • 発表場所: 東京理科大学
• [学会発表] ラジカルセンサLSIの高感度化の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 河合一樹, 北川章夫, 秋田純一
  • 学会等名: 電子情報通信学会LSIとシステムのワークショップ
  • 発表場所: 北九州国際会議場
• [学会発表] RF-CMOS技術を用いたラジカルセンサLSIの開発-ESR検出回路の感度解析- (2011)
  • 著者名/発表者名: 木村俊介, 北川章夫, 秋田純一
  • 学会等名: 電子情報通信学会集積回路研究会
  • 発表場所: 広島工業大学
• [学会発表] ReRAMの多重書き込み自動回避回路を用いた消費電力削減技術 (2011)
  • 著者名/発表者名: 半田貴也, 中山和也, 北川章夫, 秋田純一
  • 学会等名: 電子情報通信学会集積回路研究会
  • 発表場所: 富山県民会館
• [学会発表] センサLSIの開発動向 (2011)
  • 著者名/発表者名: 北川章夫
  • 学会等名: 電気学会、次世代センサ協議会合同センサ研究会(招待講演)
  • 発表場所: 金沢ITビジネスプラザ武蔵
• [備考]
  • URL: http://merl.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/
• [備考] 集積回路工学研究室
  • URL: http://merl.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/
• [備考]
  • URL: http://merl.ec.t.kanazawa-u.ac.jp/
• [産業財産権] 抵抗変化型不揮発性記憶素子の書き込み回路 (2011)
  • 発明者名: 中山和也, 北川章夫, 半田貴也, 吉本裕平
  • 権利者名: 金沢大学
  • 産業財産権番号: 2011-178591
  • 出願年月日: 2011-08-17
• [産業財産権] スペクトラムセンサ (2011)
  • 発明者名: 北川章夫, 水井彩香
  • 権利者名: 金沢大学
  • 産業財産権番号: 2011-118526
  • 出願年月日: 2011-05-26
• [産業財産権] スペクトラムセンサ (2011)
  • 発明者名: 水井彩香, 北川章夫
  • 権利者名: 金沢大学
  • 出願年月日: 2011
• [産業財産権] 抵抗変化型不揮発性記憶素子の書き込み回路 (2011)
  • 発明者名: 中山和也, 北川章夫, 半田貴也, 吉本裕平
  • 権利者名: 金沢大学
  • 出願年月日: 2011
• [産業財産権] 整流回路 (2011)
  • 発明者名: 北川章夫, 崔冀
  • 権利者名: 金沢大学
  • 出願年月日: 2011