Si-CMOS高出力熱電発電デバイスの開発

カテゴリ: 部門大会

論文No: TC14-4

グループ名: 【C】平成30年電気学会電子・情報・システム部門大会プログラム

発行日: 2018/09/05

タイトル(英語): Development of High Power Density Si-CMOS Thermoelectric Power Generator

著者名: 渡邉 孝信(早稲田大学),富田 基裕(早稲田大学),詹 天卓(早稲田大学),姫田 悠矢(早稲田大学),大和 亮(早稲田大学),島 圭佑(早稲田大学),武澤 宏樹(早稲田大学),目崎 航平(早稲田大学),松川 貴(産業技術総合研究所),松木 武雄(産業技術総合研究所)

著者名(英語): Takanobu Watanabe|Motohiro Tomita|Tianzhuo Zhan|Yuya Himeda|Ryo Yamato|Kosuke Shima|Hiroki Takezawa|Kohei Mesaki|Takashi Matsukawa|Takeo Matsuki

キーワード: シリコンナノワイヤ|熱電発電|CMOSテクノロジー|エナジーハーベスティング|silicon nanowire|thermoelectric power generation|CMOS technology|energy harvesting

要約(日本語): Si-CMOS技術で製造可能な，エナジー・ハーベスティング向けの高出力のプレーナ型微小熱電発電デバイスを考案した。SOI基板をトップダウン加工したSiナノワイヤを熱電変換材料に用いており，微細化・高集積化するほど単位面積当たりの発電パワーが向上するスケーラビリティを有する。基板に対して垂直に局所熱流を流した際に周囲に生じる拡がり温度場を利用して発電するため，Siナノワイヤを空中架橋する必要がなく，デバイスの機械的強度が確保でき，微細加工も容易となる。実際にn型Siナノワイヤを用いた単段の熱電発電デバイスを作製したところ，ナノワイヤ長の縮小とともに発電密度が顕著に増大することを確認した。

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