彦根藩二代当主である井伊直孝公をお寺の門前で手招き雷雨から救ったと
伝えられる"招き猫"と、井伊軍団のシンボルとも言える赤備え。(戦国時
代の軍団編成の一種で、あらゆる武具を朱塗りにした部隊編のこと)の兜
( かぶと)を合体させて生まれたキャラクタ。
この暑さで、ここ数日のランチは素麺+α、但し。島原素麺「涼風の絲」
ところで、パナソニックが「うま冷えプレート NY-PC1」を販売。記事(
上画像参照)をみて、業務用ならいるかもしれないが、家では不用との結
論。
目 次
花を咲かせる、実をならせる、姿を整える 花木、庭木100種の剪定の
コツ(花木類;実もの類;つる性;落葉樹;常緑樹;その他の樹種)育て
じょうずになるコツ 庭木管理の基礎知識
著 者
船越亮二(フナコシリョウジ) 1934、埼玉県に生まれる。1957年、東京農
業大学農学部造園科卒業。埼玉県住宅都市部公園緑地課長、(財)埼玉県
公園緑地協会常務理事を歴任。現在、園芸研究家。専門は、都市緑化植物
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【俺の剪定日誌 ②】
一般にヒバ類と呼ばれて庭に植えられているものに は、ヒノキ、サワラ、
チヤボヒバ、クジヤクヒバ、シ ノブヒバ、ヒムロスギ、ヒョクヒバ(イト
ヒバ)、コノ テガシワ、ビヤクシン、ハイビヤクシン、カイズカイ ブキ
、ニオイヒバ、アスナロなどがあり、園芸品種も 非常に多くある。
●栽培のポイント
日陰や湿潤地に強いものもあるが、一般的には 日当たり、排水のよい肥沃
なところが適している。カイズカイブキは潮風や大気汚染に対し、特に強
い木。植えつけは3~5月及び9~12月が適期、東京以西の暖かい地方で
は、根のよいむのであれば、7 ~8月の真夏を除けばいって扱える。
肥料は、2月と8月下旬に、油粕に骨粉を20%まぜたものか、粒状化成肥
料を一探り~三握り根元に施す。病害虫としては、カイズカイブキに赤星
病、ダニが発生。薬剤散布て駆除する。そのほかのもの は気になるほどの
ものはみられない。
●剪定のコツ
ヒバ類は、通風や採光が悪かったり、茂りすぎなどによる、むれの現象か
ら小枝の枯れが見立ちます。また、こまかい葉は放任しておくと3年くら
いで粘れ落ちる。緑色のこまかい菓が落ちた茶褐色の枝からは、萌芽しに
くいので、剪定は枝があまり長くならない、旱いうちに刈り込むことがコ
ツ。新梢の仲びはじめる4月下句から9月まで、回数に 関係なく、短い
芽先を刈りとるか、少量であれば指で摘みとることが理想的。一般家庭で
は2~3回刈りとる。鋏での刈り込みは、一般にはこまかい枯れが出るが、
2ヵ月くらいで元に戻る。
※先月から、イブキ、サルスベリ。ハナミズキ、サザンカ、ツバキ、ナン
テン、キラキ、アジサイ、レモンなどの剪定樹木・花木を対象に開始。結
構ムズイ。何事も ^^;。
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続・オールウインドシステム完結論 ①
日本での再エネの太陽電池・バイオマス・ウインドウに関する本格的な取
り組みは欧州・中国・そして、米国から遅れてきたが、ここにきて、秋田・
千葉沖での取り組みが開始されつつある(後で掲載の「洋上風力発電の沖
合展開について」参照)。今回は「オールウインドウシステム館結論」に
関する特許技術などの情報を整理・整頓しながら、課題を洗い直し今後の
「展望」を俯瞰する。
1.特開2023-87664 微生物燃料電池、発電方法及び測定システム 国立大
学法人佐賀大学
【概要】
微生物燃料電池は、微生物の代謝能力を利用して有機物を電気エネルギー
に変換するデバイス。微生物燃料電池の一形態で、河川、湖沼、海等の土
泥の中にアノードを配置し、土泥中の有機物分解で発生する電子をアノー
ドで回収し、外部回路を介してカソードで酸素を還元することにより発電
を行うものがある。 例えば、特許文献1には、アノードと前記アノードに
電気的に接続されるカソードとを備え、泥砂を含む土泥における発電のた
めの微生物燃料電池であって、前記アノードが有機物を分解して電子を産
生する微生物を含む土泥の内部に、当該アノードの周囲に泥砂によるアノ
ードの研磨を抑制するための仕切りを設けて配置され、前記土泥に含まれ
る微生物によって産生された電子をアノードで回収し、前記カソードが外
部の酸素含有雰囲気に配置され、前記電子によりカソードにおいて酸素を
還元することによって発電することを特徴とする微生物燃料電池が開示さ
れている。
また、土泥に突き立てるだけで容易に設置ができ、かつ自然の生態系から
半永久的に起電力を得ることのできる微生物燃料電池が求められている。
このような微生物燃料電池として、特許文献2には、少なくとも一部に第
1の開口部を有する筒状保持体と、前記筒状保持体の少なくとも外表面に
設けられる負極(アノード)と、前記筒状保持体の内部に設けられる正極
(カソード)とを有し、前記負極と前記正極とは、前記第1の開口部と、
前記筒状保持体の内部に収容されたイオン伝導体を介して接続されており、
少なくとも前記負極表面には嫌気性の電流発生菌が定着している微生物燃
料電池が報告されている。
【特許文献1】 特許第6547998号公報
【特許文献2】 特開2016-54053号公報
【発明の効果】 本発明によれば、アノードとカソードを独立した異なる環
境に設定できることから、それぞれに好適な条件を設定できるため、低導
電率の土泥中(特に淡水系)で使用しても、優れた発電性能を有する微生
物燃料電池、及び測定システムが提供される。
下図2のごとく、微生物燃料電池100は、両端が開口した貫通孔を有す
る筒状保持体10と、筒状保持体10の下端外部に設けられたアノード2
0と、筒状保持体10の上端外部に設けられたカソード30と、筒状保持
体10を充填する第1の固体電解質層41及び第2の固体電解質層42と
から構成される。第1の固体電解質層41は中性電解液を含有するハイド
ロゲルからなり、第2の固体電解質層42は強アルカリ性溶液を含有する
ハイドロゲルからなり、両者がイオン伝導的に接続している。微生物燃料
電池100は、アノード20側を中性、カソード30側を強アルカリ性と
することによって両電極の距離を広げることが可能となり、電気抵抗が大
きかった環境(排水、下水、水田等の淡水系土泥)においても良好に発電
することができる、シンプルなセル構造し、淡水系土泥中においても長期
間の安定した性能を維持できる微生物燃料電池を提供する。
図2.生物燃料電池100の使用例(水田を想定)を示す説明図
【符号の説明】
10 筒状保持体 10a (筒状保持体の)下面開口部 10b (筒状保
持体の)上面開口部 10c (筒状保持体の)先端部 10d (筒状保持
体の)下端部側面 10e (筒状保持体の)上端部側面 20 アノード
20a カーボンフェルト 20b メッシュ状円柱管 21 リード線(アノ
ード側) 30 カソード 30a カーボン系複合電極 30b メッシュ状
円柱管 31 リード線(カソード側) 41 第1の固体電解質層 42 第
2の固体電解質層 43 中間電解質層(第3の固体電解質層) 44 中間
電解質層(電解質溶液) 50,51,52 イオン伝導性隔膜 60 押上
手段 61 スプリング 62 格納体 63 押上板 70 計測装置 71 セ
ンサ部 72 送信部 73 電力部 80 演算装置 81 演算部 82 出力
制御部 100 微生物燃料電池(第1実施形態)
【産業上の利用可能性】
本発明の微生物燃料電池は、水田等の水分を多く含む土泥のみならず、非
湿潤土壌(例えば畑や森林など)の土泥への適用も可能であるため、農業は
もとより位置センサ(GPS等)等の様々な用途の電源として有望である。
2.特開2023-77287 発電システム 株式会社クボタ
【概要】
下図11のごとく、自然エネルギーを利用して発電可能な浮体式の発電部
250と、移動可能に構成され、前記発電部250と接続される、1つ、
又は複数の流体装置120と、前記流体装置120の動作を制御する発電
制御サーバと、を具備した発電装置を移動させることが可能な発電システ
ムを提供する。
図11.発電ユニットを示した図
【符号の説明】 100 海水移送システム 110 移送制御サーバ 111
配置決定部 112 指令部 120 流体装置 121 本体部 122 移送
機構 123 可変機構 125 第一配水部材 127 第二配水部材 128
アンカー 130 流体装置 140 流体装置 142 太陽光発電装置 14
3 蓄電装置 200 発電システム 210 発電制御サーバ 211 配置決
定部 213 指令部 250 発電部 261 姿勢検出センサ 262 風向
検出センサ
3.特開2023-077286 流体装置及び流体装置制御システム 株式会社クボタ
4.特開2022-172051 街路スピーカ 合同会社環境技術研究所他
【概要】
下図1のごとく、街頭スピーカ1は、上端を自由端とする状態で地面Gに
立設され、所定の肉厚を有する中空のポール状に形成された響体11と、
この響体11の内面に直接または間接に接続され、音波信号に係る振動を
発生するアクチュエータ15と、を備える。響体11の肉厚が、2mm乃
至15mmの範囲内に設定され、アクチュエータ15の振動が響体11に
骨伝導として伝達され、響体11自体が振動することにより無指向の状態
で周囲に音波が伝達され、スピーカ装置が邪魔にならず、防水性、耐候性
及び耐久性に優れ、小音量でも聞き取り易い高音質な音声を発生させるこ
とができると共に、安心・安全性を担保した街頭スピーカを提供する。
図1.この発明の実施形態に係る街頭スピーカを用いた構成を示す正面図
【発明の効果】
この発明の請求項1に係る街頭スピーカによれば、地面に立設される響体
は、その肉厚を2mm乃至15mmの範囲内に設定されているので、十分
な座屈強度を有して強固に形成され、自立して安定的に地面に立設される
状態で街頭に設置され、安心・安全を担保することができる効果が達成さ
れる。
5.特開2017-118656 エネルギ安定化装置 ナブテスコ株式会社
【概要】
下図1のごとく、電力系統に連系した再生可能エネルギの発電装置が出力
する発電電力の変動を抑制するエネルギ安定化装置1は、発電装置2から
出力される発電電力に応じたエネルギを蓄積可能で、蓄積されたエネルギ
に応じた電力を発電電力と合わせて電力系統に供給可能な第1エネルギ蓄
積装置3と、第1エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積量を監視する第1蓄積
量監視部4と、平準化後発電電力を監視する平準化後発電電力監視部5と、
第1蓄積量監視部が監視する第1エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積量と、
平準化後発電電力監視部が監視する平準化後発電電力と、に基づいて、第
1エネルギ蓄積装置のエネルギ蓄積量を第1基準範囲内に収めて、かつ過
去の実績データに基づいて設定される平準化後発電電力の所定期間内の変
動値を所定値以下に制御する蓄積制御部6と、を備え蓄積装置のエネルギ
-を蓄積量を基準範囲内に収めるとともに、過去の実績データに基づいて
発電電力の平準化を行うる。
図1.第1実施形態によるエネルギ安定化装置の概略構成ブロック図
【符号の説明】 1 エネルギ安定化装置、2 発電装置、3 第1エネルギ
蓄積装置、4 第1蓄積量監視部、5 平準化後発電電力監視部、6 蓄積制
御部、7 第1電力分岐/合流部、11 出力平準化指令部、11a フィル
タ、12 第1出力調整値算出部、13 第1差分生成器、14 第2出力
調整値算出部、15 第2差分生成器、20 平準化後発電電力、21 イ
ンバータ、22 モータ/発電機、23 回転軸、24 フライホイール、
30 時定数設定部
なお、第1エネルギ蓄積装置3は、エネルギ蓄積と放出の双方を行えるも
のであればよく、その種類は特に問わない。よって、リチウムイオン電池
やNAS電池、レドックスフロー電池などの化学電池を用いてもよいし、
大容量キャパシタなどの化学電池以外の種々のエネルギ蓄積装置を用いて
もよい。
【静粛性】
1.特開2020-153512 駆動装置及び弁装置 株式会社デンソー
【概要】
下図3のごとく、減速機構43は、外側環状ギヤ62と、外側環状ギヤ6
2の内側に配置され、外側環状ギヤ62と噛み合った状態で電動モータ
42の駆動による公転に伴って自転する内側転動ギヤ63とを備える。減
速機構43の出力部は、内側転動ギヤ63の公転軸心である基準軸心L1
周りに回転可能に支持され、内側転動ギヤ63と磁力により非接触状態で
連結される出力側回転体65を備える、減速機構の出力の取出しに係る部
品の加工精度や組付精度の影響を受け難い構成であり、減速機構から出力
される回転力の安定化や静粛性の向上を図ることのできる構造を有した駆
動装置及び弁装置を提供。
図3.弁装置の駆動装置における電動モータ及び減速機構の詳細を示す断
面図
【符号の説明】 10…冷凍サイクル装置(流体循環サイクル装置)、13
…冷媒循環回路(流体循環開路)、18…膨張弁(弁)、30…膨張弁装
置(弁装置)、31…基台ブロック(第2収容体)、31f…回転体収容
凹部(第2収容空間)、32…駆動装置、34…閉塞板(仕切部材、介在
部材、周囲部材)、42…電動モータ、43…減速機構、44…磁気継手
(出力部)、50…モータケース(第1収容体)、58…支持部材(第1
収容体)、59… 固定ブロック(第1収容体、周囲部材)、61…偏心軸
部(周囲部材)、62…外側環状ギヤ(外側環状体)、62a…内歯(内
周部)、63…内側転動ギヤ(内側転動体)、63a…外歯(外周部)、
65…出力側回転体(周囲部材)、66…連結用磁石(第1磁石)、68
…連結用磁石(第2磁石)、69…内側空間(第1収容空間)、72…球
体(軸方向受け構造)、75…反発用磁石(磁石)、76…反発用磁石(
磁石)、77…吸引用磁石(磁石)、L1…基準軸心(公転軸心)、L2…
偏心軸心(自転軸心)。
図16.別例の磁気継手部分の構成を説明するための断面図
図16の態様は、先ず偏心軸部61に対し滑り軸受71を介して内側転動
ギヤ63が支持されつつ、偏心軸部61と内側転動ギヤ63との連結部分
に空間78が設けられている。そして、空間78内にある空気等の流体を
吸引して減圧することによって内側転動ギヤ63が軸方向上方に持ち上げ
られて内側転動ギヤ63の閉塞板34側への軸方向の移動が規制される。
内側転動ギヤ63の下面に当接凸部63wを設けて閉塞板34との接触面
積を小さくすることと合わせると、本態様でも内側転動ギヤ63の閉塞板
34との摺接ロスは極めて低いものとなっている。なお、内側転動ギヤ63
を軸方向上方に押し上げるように空気等の流体を用いて加圧し、内側転動
ギヤ63の閉塞板34側への軸方向の移動を規制するようにしてもよい。
この場合、流体の加圧が作用することで内側転動ギヤ63の移動規制が図
れる空間を内側転動ギヤ63に隣接して設ける必要がある。
・膨張弁装置30に適用したが、統合弁装置24に適用してもよい。
・車両の空気調和機に用いられる冷凍サイクル装置10に適用したが、車
両以外の空気調和機に用いられる冷凍サイクル装置の弁装置及びその駆動
装置、冷媒以外の流体を流体循環回路において循環させる流体循環サイク
ル装置の弁装置及びその駆動装置に適用してもよい。また、弁装置以外に用
いられる駆動装置に適用してもよい。本実施形態の駆動装置32は、電動
モータ42、減速機構43及び磁気継手44を備え、非接触で互いに磁気
連結する内側転動ギヤ63と出力側回転体65との間を閉塞板34にて液
密又は気密に仕切ることが可能な構造を有するため、例えば次に記載する
各装置に適用する意義は大きい。
具体的に例えば、水のみならず、液体燃料や気体燃料等の流体を循環させ
る流体循環サイクル装置の弁装置及びその駆動装置に適用してもよい。こ
のように燃料を扱う特殊な状況下の駆動装置として用いることが期待でき
る。また、宇宙空間や風力発電等に用いられる駆動装置に適用してもよい。
このようにメンテナンスが困難な状況下の駆動装置として用いることが期
待できる。また、食品関係等に用いられる駆動装置に適用してもよい。こ
のように潤滑剤を嫌う状況下の駆動装置として用いることが期待できる。
また、介護用のロボットアームや電動工具等に用いられる駆動装置に適用
してもよい。このように過大負荷が掛かった場合に駆動側又は負荷側それ
ぞれの装置での破損防止が必要な状況下の駆動装置として用いることが期
待できる。
【落雷対策】
1.特開2023-083022 落雷検知システム、落雷検知装置、およびプログラ
ム 東京瓦斯株式会社
2.特開2023-026673 雷検知システム ケイプラス株式会社他
3.特開2022-190208 避雷接地装置及び避雷接地方法 日揮株式会社
4.特開2022-171230 風力発電用風車 株式会社落雷抑制システムズ
以上、風力発電システムとその構成器機類事例を摘出。抜本的な静粛性を
高性能・小型化風力発電装置には及ぶものではないので、継続考察する。
脱炭素化のスピードアップ
洋上風力発電についでは、20181年12月に成立した再エネ海域利用法に基づ
検討が本格化し、21年10月に閣議決:j定された第6次エネルギー基本計画に
おける 2030年までに10GWの案件形成をいう目標に対し、これまでに秋田県
、新潟県、千葉.県、長崎県ュにおいて約3.5GWの案件をまとめた。一方、
他域海域でも検討が行われる過程で各業者がバラバラに現地に入ることに
よる浜の混乱、都道府県庁部局間意思疎通不足、地元自治体の域外漁業者の
操業実態認識不足・意向確認不足などの問題点が浮上。
EEZ海域の行行強調は今後の課題
また、最近では、政府において、対象海域をEEZにまで広げるための法整
備検討されている。脱炭素が急務のこの時代に、国連海洋法条約に基づい
て対象水域を EEZに拡大することは、沖合漁業者にとっては、風車の魚礁
効果や施設の保守点検のための雇用といった適用した協調策は、単なる迷
惑施設となりかねない。今後、いかに漁業協調を図るかは大きな課題。
発電企業者任せは無責任?!
沖合漁業者にとって、一つ一つの案件の面積は自らの漁場全体に占めるシ
ェアとしては必ずしも大きくはないとしても、今後どれだけの案件と調整
が必要になるのかということが示されないままに、該当案件の個別判断し
て欲しいLと押しつけられても無理な相談となる。
2030年10GWの次には、40年330~45GWの政府目標があり、さらに
その先にはもっと拡大する意見もある中なおさらではないか。このような
状況で、これまでの延長上で企業任せにいわばボトムアップに案件形成し
ようとすれば、漁業側にも、企業側にもお互いのためにならない。さらに
EEZまで行かなくとも、今後沖合域に本格的に候補水域を広げて行こうと
するなら、「漁業支障が見込まれる」漁業操業が密に行われている水域に
企業が案件形成努力を向けるような非効率なことは避けるように、政府レ
ベルで両者の棲み分けについて調整が必要となる。
現状では、企業側は、どこに良い風が吹くかという風況のマップを見て案
件形成を考えているが、漁船装備されたAIS(自動船舶識別装置)のデータ
をもとに、漁業活動が盛んな水域と比較的そうでもない水域が分かる図を作
成されている(参考掲載)。
国際非営利団体 Global Fishing Watch のデータをもとに、日本の漁船のう
ちのモづニター対象船6,444隻について集計したもの。この数字は、2021
年漁船統計の総トン数ごとの漁船数に対し、15トン以上20トン未満の漁船
では約3割、20トン以上100トン未満では7割以上、100トン以上では97
%に当たる漁船のデータであり、沖合域での日本漁船の利用状ダ況を相当
程度反映したもの。図1の航海時間には、漁揃活動中だけでなく漁獲努力
時間については、港の往復航、探索活動なども含む。図2の漁獲努力時間
についでは、機械学習漁獲行動解析による推定になる。
洋上風力発電の漁業への影響については、このような操業への物理的、空
間的な直接的影響のほかにも、回遊する水産生物への影響などもある上、
今後の海洋環境の変化による漁場の変動ということもあリ得るから、漁船
が航海しない空白水域なら支障はないと断言できるものでもはないが、漁
業者側、発電企業者側双方のフラストレーションを減らす建設的効果的な
棲み分けのー助になればと考えられている。
via 環境ビジネス 2023年夏季号 洋上風力発電の沖合展開について
● 技術的特異点でエンドレス・サーフィング
特異点真っ直中 ㊷
光で地中の有機物など推定する手法を開発
1地点あたりわずか数分の計測で土壌の特性やCO2の放出速度を
同時推定する手法は世界初
野外における炭素循環研究の効率向上に期待
8月4日、北海道大学らの研究グループは、野外の森林土壌中の有機物組
成とそれが微生物に分解されることによって生じるCO2の放出速度を非破壊
的かつ迅速に推定する新しい観測法を開発。これは、「オールバイオマス
システム事業開発」を志す者にはたまらないニューズ。
【要点】
1.土壌からの反射光を解析することで土壌有機物やCO2放出速度を推定す
る手法を提案。
2.小型分光器で森林土壌の短波長赤外領域の分光反射率を深度別に計測。
3.非破壊的かつ迅速な炭素動態モニタリングの発展に期待。
【概要】
一般に,野外の土壌有機物組成の調査では,土壌の採取と室内分析が必要
で,CO2放出速度の調査ではガス分析計が使用されてきた。しかし,この方
法には現場の土壌環境を攪乱してしまう,調査地点数を増やしにくい,時
間がかかるといった課題があった。 研究グループは,推定手法を確立する
ために,落葉広葉樹林と人工林において,土壌中の有機物組成が異なる13
樹種の林床の土壌を選び,その土壌の特性とCO2放出速度を室内で測定。そ
の際,新たな手法として短波長赤外領域(波長:1000-2500nm)の反射の強
さを波長ごとに分けて計測する分光反射率計測を用いた。従来は,乾燥試料
のみを対象に行なわれる分光反射率計測だが,今回は水分条件を変化させ
ながら計測することで,野外条件での適用させている。
【展望】
大きな攪乱をせずに多地点で迅速に調査ができるため、野外における森林
土壌の炭素動態理解に調査研究や、有機物の変動、CO2放出量の監視手法と
して有効。また、農地や施設園芸といった一定環境内での土壌養分の監視・
管理などにも応用できると期待される。
【関連論文】
論文名 Belowground spectroscopy — Novel spectral approach for estimation of
vertical and species-specific distributions of forest soil characteristics and heterotr-
ophic respiration
雑誌名 Agricultural and Forest Meteorology(農学・森林気象学の専門誌)
DOI10.1016/j.agrformet.2023.109563
公表日 2023年6月21日(水)(オンライン公開)
白金触媒のみでマルチカラー円偏光OLED
3D表示用有機ELディスプレイの低コスト製造などへの応用に期待
8月3日、近畿大学らの研究グループは、一種類の白金錯体※1のみを発
光材料として用いた、マルチカラー有機円偏光発光ダイオードを開発ダイ
オードに外部から磁力を加えることで、3D立体映像を映し出す際に使われ
る、らせん状に回転しながら振動する光「円偏光」を、白金錯体の濃度を
変えるだけでマルチカラーに発生させることに成功。
【概要】
さらに、加える磁力の方向を変えることで、全ての色の円偏光の回転方向
を制御できることも明らかにした。本研究成果を用いることで、有機円偏
光発光ダイオードの製造コストを低く抑えられる可能性があり、将来的に
新しいタイプのフルカラー3D表示用有機ELディスプレイなどの製造や、高
度な次世代セキュリティ認証技術の実用化に繋がることが期待されている。
【展望】
有機円偏光発光ダイオードの製造コストを低く抑えられる可能性があり、
将来的に、新しいタイプのフルカラー3D表示用有機ELディスプレイなどの
製造や、高度な次世代セキュリティ認証技術の実用化に繋がる。
【関連論文】
【掲載誌】Organic Electronics
【論文名】Tuning of External Magnetic Field-Driven Circularly Polarized Elec-
troluminescence in OLED Devices with a Single Achiral Pt(II) Complex(単一ア
キラル白金(II)錯体を用いた有機EL素子における外部磁場駆動型円偏光エ
レクトロルミネッセンスの制御)
【論文掲載】https://doi.org/10.1016/j.orgel.2023.106893 S
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SiCの絶縁膜界面の欠陥を大幅に低減
8月3日、大阪大学の研究グループは,炭化珪素(SiC)パワーデバイスの心臓
部となる絶縁膜界面の欠陥を大幅に低減する事に成功。
【要点】
1.炭化珪素(SiC)パワーデバイスの心臓部となる絶縁膜界面の高品質化に成
功
2.絶縁膜界面の欠陥は約30年来の技術課題であったが、SiC表面の安定化と
絶縁膜の形成過程を原子レベルで制御する事で、界面電気特性を飛躍的に改善
3.カーボンニュートラル実現に向けた高効率SiCパワーデバイスの普及に大きく
貢献
【概要】
従来法では、有毒な一酸化窒素ガス中の高温熱処理で絶縁膜界面に窒素を導
入して欠陥を不活性化していたが、その効果は不十分であり、約30年にわたる
技術課題となっていた。 今回、研究グループは、高密度窒素プラズマを用いて
SiC表面に緻密で安定な窒化層を形成した後に良質な絶縁膜を堆積する事で、
超高品質な絶縁膜/SiC構造を実現する事に成功した(図1参照)。 従来法が絶縁
膜界面に後から窒素を導入するのに対し、提案法は高品質な窒化層と絶縁膜を
順に積み上げるものであり、原子レベルでの構造設計が可能となる。その結果、
絶縁膜/SiC界面の欠陥準位密度を約1/4に低減し(図2参照)、過酷な条件下での
デバイス動作においても従来法に対して優位である事を実証。 研究成果により
、SiC MOSFETの省エネ性能や信頼性の向上する。
SiCパワーモジュールは、既に電気自動車や新幹線等への実用化が始まって
おり、材料本来の性能を発揮するには至っていないい。今回の研究成果に基づ
いてMOSFETの性能や信頼性の改善が進めば、SiCパワーデバイスの普及が
更に加速し、電気エネルギーの高効率利用を通じて、カーボンニュートラル実現
に向けた大きな進展となる。
【展望】
電気自動車や鉄道へのMOS型電界効果トランジスタ(SiC MOSFET)の普及が
加速し、カーボンニュートラル実現に向けた大きな進展が期待されている。
【関連論文】
タイトル:“Improvement of interface properties in SiC(0001) MOS structures by
plasma nitridation of SiC surface followed by SiO2 deposition and CO2 annealing”
DOI: https://doi.org/10.35848/1882-0786/ace7ac
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