異種材料間でのフォノン輸送効率化に支配的な要因の明確化

• 研究課題/領域番号: 25K01519
• 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26030:複合材料および界面関連
• 研究機関: 国立研究開発法人産業技術総合研究所
• 研究代表者: 松前 貴司 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (10807431)
• 研究分担者: 高木 秀樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 首席研究員 (00357344) ; 八木 貴志 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (10415755) ; 山下 雄一郎 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 計量標準総合センター, 研究グループ長 (60462834) ; 倉島 優一 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究グループ長 (70408730)
• 研究期間 (年度): 2025-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 18,590千円 (直接経費: 14,300千円、間接経費: 4,290千円); 2027年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2026年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 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: 界面熱抵抗 / GaN / Ga2O3 / ダイヤモンド / 接合界面

研究開始時の研究の概要

電子デバイスとダイヤモンド放熱基板の複合界面ではフォノンの周波数がミスマッチしており、伝熱効率化にはフォノン周波数の整合を考慮した界面設計が必要になっている。本研究では界面層のフォノン周波数・熱伝導率・結合強度・厚さを制御可能にし、その界面熱抵抗を精密計測し比較する。これにより異種材料間の伝熱効率化に支配的な要因を明確化する。本研究の完遂により、従来モデルが適用しにくい異種材料間のフォノン輸送における理解が進展し、また冷却構造における界面設計の指針が確立する。