[16p-Z32-1~16] 22.1 合同セッションM 「フォノンエンジニアリング」

[16p-Z32-1] プレーナ型微小熱電発電モジュールのP/Nレグ幅による広がり抵抗の影響

〇黒崎 天彩美¹、富田 基裕¹、織田 海斗¹、安部 克基¹、松木 武雄^1,2、渡邉 孝信¹ (1.早大理工、2.産総研)

キーワード：半導体、熱電発電

Siを用いた微細な熱電発電素子を設計する場合、活性化不純物濃度を同程度とすると、ｐ型の電気抵抗がｎ型より高いため、発電部のp型ワイヤ幅W_pをn型ワイヤ幅W_nより広くして抵抗をそろえる必要がある。しかしW_pを広くすると、素子面積が増大し発電密度が低下する。理論式と有限要素法を用いてP/N幅比の最適条件を検討したところ、理論式の結果ではP/N幅比約1.7:1で発電密度が最大となった。対して、有限要素法で計算したところレグの長さが短い(1μm)素子では広がり抵抗の影響で、理論通りに抵抗が下がらず、P/N幅比約1：1に発電密度のピークが現れた。よって微細な熱電発電素子では広がり抵抗の影響も考慮して設計をする必要がある。