【カーボンニュートラル社会を目指すグリーンパワーエレクトロニクス】
地球温暖化対策のために,人類が利用するエネルギーは電気エネルギーへと加速的にシフトしています.加えて,高度情報化社会の進歩に伴って世界中のIT機器の消費電力は増大し,2050年には地球上の総発電量の48%に到達すると言われています.
遠藤研では,更なる高性能を実現しつつ,省エネ化とエネルギー利用の高効率化を可能とした革新的な集積パワーモジュール・システムとその制御技術を創出し,将来のカーボンニュートラル（脱炭素）社会に貢献することを目指しています.

新規デバイス/回路技術の創出で高効率電気エネルギー利用を実現
パワーエレクトロニクス技術の研究 グリーンエレクトロニクス技術の研究
カーエレクトロニクスの中核技術であるIoTや自動運行の中核技術である電気エネルギーの低損失変換・供給技術 極限省エネな知的エレクトロニクス技術
遠藤(哲)研究室の”グリーンエレクトロニクス”の研究テーマ
ハイブリッド/電気自動車

ドローン③パワーマネージメント（制御）

高度な電力制御と車載マイコン
リアルタイムAIハードが必要
駆動力
ｲﾝﾃﾘｼﾞｴﾝﾄな電力制御技術
安全・クルーズ制御技術

パワー制御ユニット

自動運行

不揮発画像連想プロ
セッサ

画像認識LSI
画像認識分類回路
3D NANDメモリ④AIチップ・３次元LSI

世界をリードする
フレキシブルな電力制御システム
リアルタイムAIハードを研究【研究テーマ】
高効率なエネルギー変換,電子機器の低消費電力化・高性能化とそれらの集積化による知的エネル
ギーマネージメントシステムの実現のため,デバイス,回路,アーキテクチャから, モジュール・システムまでの研究を一貫して行っています！！これにより,豊かでクリーンな省エネ社会の実現を目指します..

パワーエレクトロニクス◆ 低損失な高効率GaN・Siハイブリッドパワーデバイスに関する研究－低損失な高効率GaN-on-Siによるハイブリッドパワーデバイスの研究
高効率な電力変換と安定した電力供給のため,ワイドバンドギャップ材料による省エネ半導体デバイスを研究しています.加えて,豊富な設計資産があるSiパワーデバイスと,低損失なGaNパワーデバイスを融合した新しいハイブリッドパワー集積デバイスを研究しています.
この研究を,次世代自動車（HV, EV）のモータを駆動するパワーコントロールユニット(PCU)へ応用することで,回路を高効率化,小型化し,燃費向上が期待できます.

GaN-on-Siデバイス◆ 知的パワーマネージメントを実現する高効率電力供給回路・システムに関する研究－ GaNパワーデバイスに基づいた高効率でコンパクトな電力変換システムの研究
更なる省エネルギーの実現のために,GaNハイブリッドパワーデバイスを導入し,その特性を生かした適切な電力を供給する新しいパワーマネジメントと変換制御回路システムを研究しています.この研究は様々な電力変換機器での応用に加え,電気自動車や新幹線などの電力制御機器での応用や,色々な電力供給機器での応用も期待されています.
モーター駆動のためのインバータ・制御ボード◆ ＩｏＴ向けグリーン半導体集積回路（ロジック・メモリ）に関する研究

グ
リーン
エレク
トロニク
ス

－パワー制御チップによるフレキシブルな電力制御システムの研究
IoTに代表されるIT機器の頭脳である半導体集積回路の飛躍的な低消費電力化と耐環境性の向上を目指して,Siテクノロジーとスピントロニクステクノロジーを融合させた新しい不揮発性半導体集積回路をロジックからメモリまでを一貫して研究しています. この研究は様々なモバイルシステムへの応用に加えて,優れた耐環境性により車載向け 車載マイコンMCUなどのカーエレクトロニクスへの応用が期待されています.

パワー制御ユニット◆ 次世代自動車・ロボット向けリアルタイム画像認識LSIに関する研究－安全な自動運行に向けたリアルタイムAIハードの研究
ノイマン型コンピューティングが不得意としてきた人間に近い認識や判断を可能にする新しいアーキテクチャの集積回路を目指しています.この研究は物体追尾や映像認識のリアルタイム実行を必要とする自動車や自律制御ロボットなどの画像連想プロセッサなどへの応用が期待されています.

画像連想・分類プロセッサ◆ ３次元構造など新しい構造・原理に基づく高性能デバイス・回路に関する研究－ ビッグデータを支える3次元メモリ・3次元LSIの研究
ナノスケールまで微細化されることで顕在化する従来のプレーナー技術に起因した限界のブレークスルーを目指して, 三次元構造など新しい構造・構成に基づいた,省エネ・大容量化を実現した新デバイス・新回路技術を研究しています. この本研究室が提案・実証した3次元メモリ（3DNANDメモリ）は,例えば,東芝メモリ・三星・インテル・マイクロンが現在量産開始しており,将来の超大容量モバイルストレージメモリへの応用が期待されています.現在は本技術を高速演算を行う3次元構造ロジックLSIへの展開を研究しています.

3次元縦型ロジック集積回路【研究業績・研究室構成】
研究業績[2014年1月～]
学術論文出版 96件
国際学会発表 130件

研究室構成
教授
助教授
博士後期
博士前期
学部４年生
留学生
秘書

1名
1名
2名
13名
4名
7名
1名

2023年4月現在【遠藤研究室のメンバー2023年3月撮影】

【研究環境】
研究設備
設備写真↓ CAD,デバイスシミュレータ↑

現在, 遠藤研究室は電気系1号館,国際集積エレクトロニクス研究開発センターを拠点に研究活動を行っています.また, レアメタル棟にもパワーエレクトロニクスの新たな実験拠点があります.
豊かな環境

制た
御めモ
ボのー
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ドン駆
バ動ーのタ
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パワーデバイス, ナノデバイス,パワー集積システム, 集積回路のワークステーションによるシミュレーションから, プローバーによるウェハー・チップの測定・評価まで,豊かな研究設備の下で活発に研究を↑試作したウェハー行えます.

シミュレーション

測定↓測定器↑ワークステーション

国際集積エレクトロニクス研究開発センター

2013年春より,サイエンスパーク第一号となる国際集積エレクトロニクス研究開発センター（センター長：遠藤教授）が青葉山新キャンパスで始動しました.
国内外の民間企業や研究機関の研究者が常駐し集中研方式で, 次世代半導体メモリから高性能ボード技術などの集積エレクトロニクス共同研究を幅広く展開しています. これらの産学連携研究を通して, 大学の技術を企業の実用化研究開発へ繋げ, 社会への貢献を目指しています.
本センターでは, 次世代半導体メモリ分野での研究プログラムの一つとして, STT-MRAM等の研究開発プロジェクトを国内外の半導体
遠藤先生は,今後大きな功績を挙げメーカーや製造装置メーカー・材料メーカーなどと行っています.
ると期待される発明を行ったことを認学生もこのセンターで研究ができます！！
められ, 『21世紀発明奨励賞』を受賞

科学技術振興機構（JST）-OPERAを推進中！

されました.

遠藤教授が領域総括を務め, 本学が提案していた「世界の知を呼び込むIT・輸送システム融合型エレクトロニクス技術の創出」が, JST研究成果展開事業「産学共創プラットフォーム共同研究推進プログラム（OPERA）」に2016年度に採択されました. エネルギー問題に加えて, 急速に進む少子高齢化の中で社会の持続的発展には, 社会活動の担い手となる知的労働レイヤー含めた労働力の確保も急務となっています. これらの問題を解決するために, IT・輸送システム融合型産学共創プラットフォームを形成し, ①超低消費電力技術, ②低損失パワーエレクトロニクス技術, ③知的グリーン・パワーエレクトロニクス技術をキーテクノロジーとして, IT・輸送システム分野融合型エレクトロニクス技術の創出を目指しています.

他大学・研究機関との連携①スタンフォード大学, カリフォルニア大学バークレー校, カーネギーメロン大学, ケンブリッジ大学,パリ南大学との共同研究・学生交流②つくばイノベーションアリーナ(スーパークリーンルーム)との共同研究③世界の主要な半導体メーカーとの連携
他にも,国内外問わず多くの大学,研究機関と連携して研究を推進しています!!

先進的なテーマ&充実した研究設備

国内・海外で幅広く活躍するチャンス！

【卒業生の就職先例】～博士卒～～修士卒～

遠藤教授からのメッセージ
皆さんの目的は、 「学生時代に、自分の頭で考え、未知の分野に挑む力を身につける。そして、社会に出て自己実現し、社会に貢献する」ことにあると思っています。
遠藤研究室では、学生諸君と職員が一緒に力を合わせて、未来の自動運行自動車やドローンに始まり、データセンター内や種々の電気機器へのフレキシブルな電力供給システムの実現を目指して、エネルギー利用の高効率化とその知的制御を可能とする世界を先導する集積パワーモジュール・シス
テムとその制御ハード技術、更には世界トップ性能のAIハードの研究を推進しています。
皆さんには、学部４年生では、教科書を使った勉強会で基礎学力を磨いてもらうと共に、研究テーマに沿った研修では、毎週開催されるゼミでの議論を通じて自分の研究テーマに関する世界の潮流を理解・把握すると共に、基本的な研究のやり方・進め方を身につけてもらうことを期待します。そして、大学院では、新しいデバイス原理、回路システムや制御アーキテクチャーの考案に挑戦し、そして実際にモノを設計・試作・実測することを通じて、自分で考えた新しいアイデアの工学的価値を実証してもらいます。これにより、単なる知識の暗記ではなく、研究目標に向かって、原理からひとつずつ積み上げて考える能力を是非とも身につけてもらいたいと思います。そして、学部や大学院で、皆さんが得た研究成果は、積極的に論文や学会や国際会議で発表して、世界の空気感を自身の肌で感じてください。
最後に、是非とも、遠藤研の環境を活用して、自分の夢に向かって躍進することを期待します。
興味のある方は, 電気系1号館 4F 421号室まで!!
TEL: 022-795-7144
Homepage : http://www.ecei.tohoku.ac.jp/endohlab/
E-mail: endohlab@ecei.tohoku.ac.jp
研究内容に興味のある方,個別で話を聞いてみたい方は,是非研究室まで見学にいらしてください！
見学希望の方は上記連絡先（mail or TEL）までご連絡下さい！

電気系1号館

至 川内ｷｬﾝﾊﾟｽ

至 化学・バイオ系
工学部中央バス停
至 機械・知能系