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フォトニクスとのアナロジーで拓くサーマルフォノンエンジニアリング

与光子学类比开发的热声子工程

基本信息

批准号：
21H04635
负责人：
野村政宏
金额：
$ 27.37万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-05 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

本研究の目的は、フォトンとフォノンのアナロジーを切り口とし、学術・技術的に先行する光工学を伝熱工学に取り入れることで、半導体ナノ構造を用いた熱流制御技術であるサーマルフォノンエンジニアリング基盤技術を構築し、伝熱制御に新展開を創出することである。室温においても数十ナノメートル程度の距離であれば、熱を輸送するフォノンの波動性に起因した干渉が熱輸送に影響を及ぼすことが期待される。そのため、そのレンジでフォノン散乱体を形成した半導体薄膜中の熱輸送について調査することは興味深い。実験的に上記の熱輸送を調査するため、研究分担者がゲルマニウムナノクリスタル内包シリコン薄膜を作製した。そして、別の研究分担者が、その基板を熱酸化シリコン薄膜を有するシリコン基板上に貼り合わせて熱処理を行い、エッチングとCMPを用いて測定対象となる薄膜のみを熱酸化シリコン薄膜上に残すプロセス技術について開発を進め、チップの供給が始まったが、まだ使用できるサンプル面積が小さいため、さらなるプロセス技術の開発が必要である。研究代表者のグループでは、上記の薄膜の面内方向の熱輸送を調査可能な熱伝導計測マイクロブリッジ系の作製技術開発を確立し、熱伝導計測系を完成させた。また、他のプロジェクトの予算で構築した電気的計測法も合わせて、面内および面直方向の熱拡散を計測できる体制が整った。加えて、3 omega法を用いた熱計測データを解析的なモデリングによって熱伝導率を獲得できるようモデルを確立した。

The purpose of this study is to create a new technology for semiconductor substrate construction and thermal control. The temperature of the room is different from the temperature of the room. The temperature of the room is different from the temperature of the room. Heat transfer in semiconductor thin films is of great interest. The heat transfer investigation of the above mentioned materials shall be carried out by the research participants. The substrate is thermally acidified and the film is bonded on the substrate. The heat treatment process, the CMP process and the CMP process are used to measure the film. The film is thermally acidified and the film is bonded on the substrate. The film is thermally acidified and the film is thermally acidified. The film is thermally acidified. The film is thermally acidified and the film is thermally acidified. The film is thermally acidified and the CMP process is used. The film is thermally acidified. The film is applied. The film is thermally acidified. The film is thermally acidified. The film is thermally treated. The film is applied. The film is thermally. The film is thermally acidified. The film is thermally acidified However, the development of Prosys technology is necessary. The research representative investigated the possibility of in-plane heat transport in thin films, established the manufacturing technology of thermal conductivity measurement system, and completed the thermal conductivity measurement system. The measurement method of electric current in the plane and the thermal dispersion in the plane direction are integrated. The heat measurement data is analyzed by the addition of 3 omega method.

项目成果

期刊论文数量（26）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Phonon hydrodynamic conduction facilitated with isotopic enrichment

同位素富集促进声子流体动力传导

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Huang Xin;Guo Yangyu;Wu Yunhui;Masubuchi Satoru;Watanabe Kenji;Taniguchi Takashi;Zhang Zhongwei;Volz Sebastian;Machida Tomoki;Nomura Masahiro
通讯作者：
Nomura Masahiro

野村研究室Webページ

野村实验室网页

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Nanostructuring for heat flux engineering in Si nanofilms

硅纳米膜热通量工程的纳米结构

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
Isozaki Katsuhiro;Ueno Ryo;Ishibashi Kosuke;Nakano Genta;Yin Haozhi;Iseri Kenta;Sakamoto Masanori;Takaya Hikaru;Teranishi Toshiharu;Nakamura Masaharu;M. Nomura
通讯作者：
M. Nomura

フォノンエンジニアリングによる熱流制御と環境熱発電

利用声子工程的热流控制和环境热发电