Research

Si太陽電池の高性能化に向けた研究。数値シミュレーションに基づく次世代太陽電池構造の最適化、新規構造の提案に取り組む。

重要な成果

・ヘテロ接合型の新規太陽電池構造: 両面受光方式による最大29 mW/cm²以上の発電性能を実現。

T. Sugiura, S. Matsumoto, and N. Nakano, “Bifacial Heterojunction Back Contact Solar Cell: 29-mW/cm² Output Power Density in Standard Albedo Condition,” IEEE Transactions on Electron Devices (IEEE T-ED) Vol.68, Iss.11, pp.5645-5651, Nov. 2021. (https://doi.org/10.1109/TED.2021.3112136)

T. Sugiura, and N. Nakano, “Transparent Conductive Oxide Materials for Bifacial Heterojunction Back Contact Solar Cells,” IEEE Transactions on Electron Devices (IEEE T-ED) Vol.69, Iss.7, pp.3748-3752, Jul. 2022. (https://doi.org/10.1109/TED.2022.3175799)

関連知財: 杉浦隆、松本智、中野誠 「特願2021-44523号」

・酸化膜トンネル型の新規太陽電池構造: ローカルTOPCon方式による性能向上を実現。

T. Sugiura, S. Matsumoto, and N. Nakano, “Advanced Industrial Tunnel Oxide Passivated Contact Solar Cell by the Rear-Side Local Carrier-Selective Contact,” IEEE Transactions on Electron Devices (IEEE T-ED) Vol.69, Iss.5, pp.2481-2487, May. 2022. (https://doi.org/10.1109/TED.2022.3159272)

関連知財: 杉浦隆、松本智、中野誠 「特願2021-1139928号」

・酸化膜トンネル型の新規太陽電池構造: バックコンタクトローカルTOPCon方式による性能向上を実現。

T. Sugiura, and N. Nakano, “Back-contact Interdigitated Carrier Selective Cell: Numerical Demonstration of 30-mW/cm² Output Power Density in Standard Albedo Condition,” IEEE Transactions on Electron Devices (IEEE T-ED) (in Press)

関連知財: 杉浦隆、松本智、中野誠 「特願2021-1139929号」

従来材料のSi及びGeに代わる新規材料に適応可能な半導体ピエゾ抵抗効果の物理モデルの記述。

重要な成果

・六方晶材料にも適用可能な半導体ピエゾ抵抗効果の物理モデル。

T. Sugiura, N. Takahashi, and N. Nakano, “The piezoresistive mobility modeling for cubic and hexagonal silicon carbide crystals,” Journal of Applied Physics (JAP) Vol.127, Iss.24, 245113, Jun. 2020. (https://doi.org/10.1063/5.0006830)

・半導体ピエゾ抵抗効果とドーピング活性化エネルギーの関係性を表す物理モデル。

T. Sugiura, N. Takahashi, R. Sakota, K. Matsuda, and N. Nakano, “High-Temperature Piezoresistance of Silicon Carbide and Gallium Nitride Materials,” IEEE Journal of the Electron Devices Society (IEEE J-EDS) Vol.10, pp.203-211, Feb. 2022. (https://doi.org/10.1109/JEDS.2022.3150915)

・低温時における半導体ピエゾ抵抗効果の物理モデル。

T. Sugiura, N. Takahashi (co-first), R. Sakota, K. Matsuda, and N. Nakano, “Piezoresistive Thermal Characteristics of Aluminum-Doped P-type 3C-Silicon Carbides,” IEEE Journal of the Electron Devices Society (IEEE J-EDS) Vol.10, pp.547-553, Jul. 2022. (https://doi.org/10.1109/JEDS.2022.3191543)

新規のワイドバンドギャップ材料であるGa₂O₃の物性値に関する研究。

重要な成果

・β-Ga₂O₃の<010>方向におけるホール衝突イオン化係数の決定。

T. Sugiura, and N. Nakano, “Impact Ionization and Critical Electric Field in <010> Oriented β-Ga₂O₃ Schottky Barrier Diode,” IEEE Transactions on Electron Devices (IEEE T-ED) Vol.69, Iss.6, pp.3068-3072, Jun. 2022. (https://doi.org/10.1109/TED.2022.3169105)

Si-CMOSプロセス上で集積されるフォトニクスデバイスに関する研究。

重要な成果

・フィルターレスのRGB、UV、Irセンシング可能な光センサの提案。

T. Sugiura, H. Miura, and N. Nakano, “Design and Evaluation of Filterless RGB Sensor on Standard CMOS Process,” IEEE Photonics Journal (IEEE PJ) Vol.14, Iss.3, 7833807, Jun. 2022. (https://doi.org/10.1109/JPHOT.2022.3178833)

T. Sugiura, H. Miura, and N. Nakano, “Standard CMOS Process Integrated Silicon-Based Ultraviolet-Infrared Complementary Sensor,” IEEE Photonics Journal (IEEE PJ) Vol.14, Iss.4, 7844905, Aug. 2022. (https://doi.org/10.1109/JPHOT.2022.3195441)

標準CMOSプロセス上で集積されるアナログLSI設計に関する研究。

重要な成果

・高温耐性のある標準CMOS集積される半導体ピエゾ抵抗器の提案。

T. Sugiura, H. Miura, and N. Nakano, “High-Temperature Operational Piezoresistive Pressure Sensor on Standard CMOS Process ,” IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs (IEEE T-CAS2) (in Press)

関連知財: 杉浦隆、中野誠 「特願2022-154234号 」

最先端のトランジスタに関する研究。

重要な成果

・1 -2 nmゲート長のトランジスタ構造に関する材料及び電気的特性に関する電熱解析。

T. Sugiura, S. Yamakiri, and N. Nakano, “Germanium- and Silicon-Nanotransistor Designs by Electrical and Thermal Self-Consistent Analysis ,” IEEE Transactions on Computer-Aided-Design of Integrated Circuits and Systems (IEEE T-CAD) (inPress)