断面熱流を活用した熱電変換を可能にする汎用CMOSプロセスによるペルチェICの実現

カテゴリ: 部門大会

論文No: GS4-2

グループ名: 【C】2024年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日: 2024/08/28

タイトル(英語): Realization of Peltier IC fabricated by General CMOS process that is Enabling Thermoelectric Conversion utilizing Cross-Sectional Heat Flow

著者名: 中谷 友英（東洋大学）,佐野 勇司（東洋大学）

著者名(英語): Tomohide Nakatani (Toyo University),Yuji Sano (Toyo University)

キーワード: ペルチェ素子|ゼーベック効果|長寿命|集積回路|CMOS|Peltier device|Seebeck effect|Long-lifetime|Integreted circuit|CMOS

要約(日本語): ペルチェ素子はペルチェ効果とゼーベック効果が得られるデバイスであり，熱電冷却と
熱電発電の両方に活用されている。現在普及しているペルチェ素子は，熱電効果の高い多
数の化合物半導体を接続する配線金属を介して熱移動させるハイブリッドIC構造になって
いる。そのため，熱歪に起因した疲労破壊により短寿命になるという課題があった。そこ
で著者らは長寿命化を目指した完全モノリシックIC化の実現に向けて、ペルチェ素子を汎
用CMOS-ICプロセスを用いて設計した。本発表においては，ICチップの広い断面を介して
流れる大きな熱流の熱電変換を可能とすべく考案したモノリシックペルチェICの構造，お
よび各性能の設計値について報告する。