京都工芸繊維大学 大学院工芸科学研究科 電子システム工学専攻

電子デバイス工学研究室 での研究テーマ

電子デバイス工学講座では主に下記のような研究を行っています。
（タイトルをクリックすると少し詳しい説明に移ります）

  1. マイクロ超音波アレイセンサとリアルタイム三次元計測システム （→ もう少し詳しく）
  2. 強誘電体薄膜とシリコン微細構造の相互作用を利用した知能化センシング
  3. 圧電マイクロ共振構造を利用した新規力覚・振動センサデバイス
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各テーマについて少し詳しく説明します。

  1. マイクロ超音波アレイセンサとリアルタイム三次元計測システム
    マイクロマシニングにより形成したシリコンの微細構造上に圧電体薄膜を形成してマイクロ超音波アレイセンサを作製しています。 超音波は伝搬時間の計測が容易なため、 パルス超音波の送受信により簡単に距離計測ができます。 また複数の素子を並べて（アレイ化して）使うと、 簡単な信号処理により超音波の入射方向を知ることもできます。 この距離と方向を簡単に測れるという特徴を生かして、 三次元計測を行うシステムを容易に構成することができます。 研究室では、センサ素子そのものの作製から、 三次元計測を行なうための信号処理系、 計測アルゴリズムの開発まで幅広く研究を行なっています。
    →    もう少し詳しく

  2. 強誘電体薄膜とシリコン微細構造の相互作用を利用した知能化センシング
    シリコン微細構造上に強誘電体の薄膜を形成することにより、 普通サイズのデバイスでは現れにくい相互作用による現象を顕著に引き出すことができます。 これを利用して新しいセンシング原理の開発やセンサデバイスの高性能化の研究を行っています。 たとえばマイクロ超音波センサでは、 圧電体の圧電効果と逆圧電効果の両方を利用して、 センサの共振周波数を動的に変えながら測定できるような構造を研究しています。 これにより、従来不可能であったような計測が可能になると期待しています。

  3. 圧電マイクロ共振構造を利用した新規力覚・振動センサデバイス
    圧電体を用いたマイクロ振動体構造の共振を利用して、 力覚や振動検知のための新しいマイクロセンサの研究を行っています。 たとえば力覚センサでは、 人間の皮膚に負けないくらい繊細な触覚を持つようなセンサを目指しています。 これが実現できれば、 人間を介護するといったデリケートな仕事がこなせるロボットや、 遠隔手術用のマニピュレータなどに高度な触覚を提供することができると期待しています。 研究室では、実際のセンサ素子そのもの作製はもちろん、 高度な触覚計測のためのセンシングアルゴリズムの研究も行なっています。

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