チップ断面熱流を熱電変換できる汎用CMOSプロセスによるペルチェICの特性

カテゴリ：部門大会

論文No：GS4-4

グループ名：【C】2025年電気学会電子・情報・システム部門大会

発行日：2025/8/20

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

著者名：阿部 亮太（東洋大学）,佐野 勇司（東洋大学）

著者名(英語)： Ryota Abe (Toyo University),Yuji Sano (Toyo University)

キーワード：ペルチェ素子,ゼーベック効果,ペルチェ効果,集積回路,CMOS熱電変換,Peltier device,Seebeck effect,Peltier effect,Integrated circuit,CMOSThermoelectric Conversion

要約(日本語)：汎用ペルチェ素子は，化合物半導体に半田付けした金属配線で熱を伝える混成IC構造になっている。しかし，素材の熱膨張係数の違いによる短寿命が課題である。筆者らは最も一般的なバルクCMOSプロセスによるモノリシック構造によるペルチェICを提案して，長寿命化を目指している。チップ表裏間の広い断面の熱流を熱電変換できるIC構造を３種類提案して実験評価した。特に，形成した基板トランジスタによる伝導度変調を活用して低抵抗化した構造においては，熱電冷却におけるCOPが従来の２倍以上に向上した。本結果より，単一素材構造でなくPN接合構造も活用した低抵抗化により，既存の化合物半導体素子も含めて性能指数Zの向上が期待できると考えられる。

本誌掲載ページ：1359-1363p

原稿種別：日本語

PDFファイルサイズ：1,005Kバイト