シリコン系CMOS熱電変換デバイスの微細化限界への挑戦

• 研究課題/領域番号: 25K01295
• 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21060:電子デバイスおよび電子機器関連
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 渡邉 孝信 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (00367153)
• 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: 25,870千円 (直接経費: 19,900千円、間接経費: 5,970千円); 2028年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2027年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2026年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円); 2025年度: 10,010千円 (直接経費: 7,700千円、間接経費: 2,310千円)
• キーワード: 熱電発電 / シリコン / 微細化 / CMOSプロセス / 分子動力学シミュレーション

研究開始時の研究の概要

研究代表者が近年開発した、新発想のシリコン集積熱電発電デバイスの微細化限界を明らかにし、性能を極限まで高めることを目指す。熱電変換中枢部に印加できる温度差を最大化するため、分子動力学シミュレーションも駆使しながら、デバイス内の熱抵抗のボトルネックを明らかにし、最適な周辺材料の組み合わせを追究する。シリコンだけでなく、高い熱電変換能を有するシリサイド化合物も導入し、高出力かつ低環境負荷のマイクロ熱電発電デバイス技術を確立する。