デバイス設計に革新をもたらすキャリア・フォノンマルチモーダル解析技術の開発

• 研究課題/領域番号: 25K01269
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 宮崎大学
• 研究代表者: 福山 敦彦 宮崎大学, 工学部, 教授 (10264368)
• 研究分担者: 冨谷 茂隆 奈良先端科学技術大学院大学, データ駆動型サイエンス創造センター, 教授 (40867016) ; 山口 敦史 金沢工業大学, 工学部, 教授 (60449428)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2029-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,850千円 (直接経費: 14,500千円、間接経費: 4,350千円); 2028年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2027年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2026年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円); 2025年度: 7,280千円 (直接経費: 5,600千円、間接経費: 1,680千円)
• キーワード: 半導体熱マネージメント / キャリア・フォノンマルチモーダル解析 / 発光・非発光再結合割合

研究開始時の研究の概要

半導体デバイスの熱マネージメントの必要性が益々高まっているが、従来のデバイス設計の殆どが電子物性のみに着目したものであった。本研究課題では、申請者らが開発した光ヘテロダイン光熱変位法を新たに採用し、半導体材料内で発生した熱(フォノン)を直接検出する。得られたフォノン物性と申請者らが所有する独自手法で取得した電子物性および結晶構造・不純物分布を組み合わせ、更に非負値行列因子分解やベイス推定といった数理情報科学を駆使することで、キャリア・フォノンマルチモーダル解析技術を開発する。得られる各種物性パラメータは、半導体デバイスの熱マネージメント設計に革新をもたらすと期待出来る。