つなぐしくみ 新技術説明会(2)
日時：2011年01月14日(金)
会場：科学技術振興機構 JSTホール（東京・市ヶ谷）
参加費：無料
発表内容一覧
発表内容詳細
- 電子
1）ひずみ制御ソースへテロ構造による超高速CMOS技術
神奈川大学 理学部 情報科学科 教授 水野 智久
新技術の概要
ULSI用のCMOS素子のキャリア速度をソースヘテロ端でのエネルギー差を利用して増大することが可能である。このソースヘテロ構造形成が同一の半導体のひずみの有無だけにより可能であるのが、本新技術の第一の特徴である。しかも、ひずみの有無は簡易なイオン注入法で形成できることが本新技術の第二の特徴である。
従来技術・競合技術との比較
将来の高速CMOS素子に実現には、Si以外のGe、InSbなど異種の半導体の採用や、SiーCMOSの更なる微細化によるバリスティック伝導などが検討されている。しかし、前者は旧来のSiプロセスとの整合性の問題が、後者は微細加工の困難さの問題がある。しかし、本新技術は、旧来のプロセスの応用で、CMOSの高速化が可能である。
新技術の特徴
・単一半導体上でのひずみ層／ひずみ緩和層のヘテロ端でのエネルギー差によるキャリア速度の増大効果
・ひずみ層への部分的なイオン注入法によるひずみ緩和による簡易なヘテロ構造作製
・n及びp-MOSは、それぞれ通常のSSOI及びSGOI基板で作製
想定される用途
・ロジックLSI用の高速CMOS素子
・ひずみ層の応力緩和全般
・ひずみ層／緩和層ヘテロ構造による共鳴トンネルダーオード
関連情報
・外国出願特許あり
- 計測
2）酸化亜鉛薄膜を使った紫外線センサとオゾンセンサ
高知工業高等専門学校 機械工学科 教授 岸本 誠一
新技術の概要
ガリウム高濃度添加酸化亜鉛薄膜は、紫外線を照射すると非常に大きな光電流を生じることから、紫外線センサや高感度オゾンガスセンサとしての可能性があり、膜状であるため製造コストが低く汎用性が高い特長をもつ。
従来技術・競合技術との比較
市販の紫外線センサやオゾンセンサに比べ、感度が非常に高く、性能、価格の点で優位にあると考えている。
新技術の特徴
・一酸化ガスや水素ガスなどの危険ガスの検知
・半導体製造関連分野における紫外線光源の光量モニタ
・人体に有害な紫外線のモニタ
想定される用途
・紫外線センサ
・産業用途で使われるオゾン殺菌における処理後の残留オゾンの検知
・変電設備やコピー機などのオゾン発生機器におけるオゾン検知
- デバイス・装置
3）真空下で基板高速搬送を実現する電気粘着保持機構の開発
慶應義塾大学 理工学部 システムデザイン工学科 専任講師 柿沼 康弘
新技術の概要
開発したERゲルシートは、印加電界に応じて表面の粘着性を制御することができる機能性材料である。これを真空中のウェハ保持機構に応用した。電気粘着機構を持つエンドエフェクタを開発し、真空中でのウェハの高速搬送を実現した。
従来技術・競合技術との比較
静電チャックと比較して、①電気的応答がよく、固定力が残留しない②低い印加電界で高い保持力が得られる。真空チャックと比較して、①大型の真空ポンプが不要で小型化できる②真空中でも使用できる。
新技術の特徴
・電気的に粘着性を素早くコントロールできる
・真空環境で利用できる
・電極パターンを工夫することで、絶縁体から導電体まで電気粘着効果で固定できる
想定される用途
・ウェハなどの基板や薄肉材料の固定機構
・精密機器のクラッチ・ブレーキ・ダンパ機構
・力覚提示デバイス
関連情報
・サンプル提供：要相談
- 計測
4）誘電体散乱を利用した完全非金属製高周波電界センサ
秋田県産業技術総合研究センター 高度技術研究所 主任研究員 黒澤 孝裕
新技術の概要
高周波電磁界中に設置した誘電体からの散乱波に振幅変調を与え、これを遠方に設置したアンテナで受信し、復調することによって誘電体設置位置の電界強度を測定するセンサを開発しました。これにより、非金属製かつワイヤレスな電界センサが実現でき、複数センサの一括測定も可能としました。
従来技術・競合技術との比較
微小アンテナや光電界センサと異なり、信号伝達用の金属ケーブルや感度を確保するための金属製アンテナを用いない、低侵襲な電界センサです。また、一つの信号受信系で複数センサの一括測定が可能で、低コストで迅速な三次元電界分布を測定できます。
新技術の特徴
・完全非金属かつワイヤレスなセンサで、被測定電界を乱さない
・複数センサの一括測定により、三次元電界分布を低コストで迅速に測定可能
・UHFからミリ波帯で高感度な電界計測が可能
想定される用途
・電子機器の電磁雑音対策時の雑音源探知
・通信アンテナ周辺の電界計測
・断線、導電性異物等の非破壊検査
関連情報
・説明者所属機関にて試験測定可能
- 環境
5）極性反転パルス放電 - オゾン生成や絶縁診断への応用 -
愛媛大学 大学院理工学研究科 電子情報工学専攻 准教授 門脇 一則
新技術の概要
電圧の極性が急激に反転する時に引き起こされる物理を利用して、省エネルギーでストリーマ放電を引き起こすことに成功しました。この原理を利用したオゾン発生装置や、電気絶縁材料の部分放電試験装置を開発しました。
従来技術・競合技術との比較
本技術の特長は、電極間のバリア層が帯電した状態のままで極性反転することにより、低い電圧でもストリーマ放電を引き起こすことができる点です。これにより、従来技術よりも高効率な放電処理を実現します。
新技術の特徴
・低い電圧でも大気圧放電（プラズマ）の形成が可能
・無電極化が可能
・数十ナノ秒から数マイクロ秒の範囲でパルス幅が可変
想定される用途
・オゾン発生装置
・VOCガス分解装置
・電気絶縁材料の耐インバータサージ性能評価装置
- エネルギー
6）対強風性を重視した高効率自律失速制御型小型風力発電機システム
琉球大学 工学部 情報工学科 教授 玉城 史朗
新技術の概要
風速20ｍ/ｓ以上でも運転可能な小型風力発電システムを開発した。本発電システムは、風速が増大し回転が増すと、回転遠心力の作用で自律的に失速制御を行う機構を有する。さらに、過回転を抑制するための多段ブレーキシステムとＩＣＴによる遠隔制御システムを装備しているため安全性に優れている。
従来技術・競合技術との比較
これまでの小型風力発電機では実現例が少ない強風域特化型風力発電システムの研究・開発を行った。本システムは、バネを用いた自律的失速制御機構であるため、従来型に比較して安価で、また、メンテナンスの面で非常に優位である。
新技術の特徴
・強風域でも運転が可能であるためエネルギー回収効率が高い
・過回転防止のための自律型ピッチ角制御方式であるため安全性が高い
・ＩＣＴを活用した運転管理と緊急時停止装置を内蔵するフェルセーフ装置を実装
想定される用途
・島嶼地域に適した風力発電システム
・農業用ハイブリッド発電システム
・小型集合型発電システム
関連情報
・映像等
- エネルギー
7）高プロトン伝導性・高ガスバリア性を有する中温型燃料電池用電解質膜
名古屋工業大学 大学院工学研究科 未来材料創成工学専攻 教授 春日 敏宏
新技術の概要
次世代の低中温型燃料電池に適用可能な新規有機無機ハイブリッド型電解質膜材料を開発した。新しいプロトン伝導機構を有するため、室温～150℃の広い範囲で高いプロトン伝導性を示すと同時に、容易に高ガスバリアー性の柔軟性あるフィルム化が可能でありMEA適正も高い。
従来技術・競合技術との比較
中温型燃料電池用電解質材料に必要な以下の要件を同時に充たす材料の報告はなく、従来例に比べて実用性が高い。①無加湿条件下、低中温の幅広い温度でプロトン伝導性が高い ②水素ガスバリア性が高い ③MEA化適正が高い ④化学的安定性が高い
新技術の特徴
・室温～150℃の幅広い温度範囲で無加湿で高いプロトン伝導性を示す
・ガスバリア性が高い（市販の燃料電池に使用されているナフィオンより一桁高い）
・柔軟性あるフィルム化が可能
・化学的安定性が高い
・簡単なプロセスで合成可能
想定される用途
・無加湿、中温型燃料電池用電解質
・水素センサー
・プロトンポンプ
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