中野　誠彦 （ナカノ　ノブヒコ）

Nakano, Nobuhiko

写真a

所属（所属キャンパス）

理工学部 電気情報工学科 （矢上）

職名

教授
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1995年04月
    -
    1996年03月

    慶應義塾大学理工学部 ,訪問研究員

  • 1995年04月
    -
    1996年03月

    日本学術振興会 ,特別研究員

  • 1996年
    -
    1999年

    1年生クラス担任

  • 1996年04月
    -
    1999年03月

    慶應義塾大学理工学部電子工学科 ,助手

  • 1999年04月
    -
    2003年03月

    慶應義塾大学理工学部電子工学科 ,専任講師

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1990年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 電気工学科

    大学, 卒業

  • 1992年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 電気工学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 1995年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 電気工学専攻

    大学院, 修了, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 工学, 慶應義塾大学, 1995年03月

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 電子デバイス、電子機器 （Electronic Device/Electronic Equipment）

  • ライフサイエンス / 神経科学一般 （神経科学一般）

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • アナログ回路設計

  • ノイズモデリング

  • バイオセンシング

  • 数値計算

  • 集積回路

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • Silicon-Germanium Ultrashort-Gate Transistor Performances by Electrical-Thermal Simulations

    Yamakiri S., Sugiura T., Yamamura K., Watanabe Y., Nakano N.

    IEEE Transactions on Nanotechnology 23   361 - 367 2024年

    ISSN  1536125X

    　概要を見る

    As a replacement for conventional silicon (Si), the germanium (Ge) materials have attracted interest because Ge provides larger carrier mobility and is advantageous for high-speed switching. In this study, the silicon-germanium (SiGe) ultrashort-gate transistor performances were studied using electrical-Thermal analysis. The material properties of SiGe can be modified by regulating the mole fraction in Si1-xGe1-x, and the different material characteristics affect the nanoscale transistor performance because channel regulation strongly depends on the bandgap energy. This study aims to reveal the structural and material designs of SiGe transistors to ensure sufficient performance and reliability.

  • Photovoltaic-Generated Millivolt Reference Using Multiple Integrated Photovoltaic Cells

    Sugiura T., Watanabe Y., Nakano N.

    IEEE Electron Device Letters 45 （ 7 ） 1117 - 1120 2024年

    ISSN  07413106

    　概要を見る

    This study presents a novel voltage reference topology designed based on a self-generated millivolt reference obtained from multiple on-chip integrated photovoltaic cells. The difference in the open-circuit voltage (VOC ) between two photovoltaic cells (Δ VOC ) is used as the voltage reference. A heavily-doped region is formed at the silicon/contact interface, which functions as the electrical passivation that changes the order of the surface recombination velocity from 106 - 107 cm/s to 102 cm/s. Therefore, we employ one electrically passivated cell and one un-passivated cell in the proposed voltage reference topology. The illuminance-independent Δ VOC, which is temperature dependent, is generated by using the two cells. Therefore, including an additional VOC with the coefficient (α VOC ) successfully eliminates the temperature-dependency and satisfies the voltage-reference demands. We performed a numerical simulation analysis, which demonstrates that an area of <0.001 mm2 is available in the two cells topology, and a total area of 0.0014 mm2 is required to eliminate the temperature variations in the three cells topology.

  • Mechanical Stress Effects on 4H-Silicon Carbide Power Diodes

    Sugiura T., Yamashita K., Nakano N.

    IEEE Open Journal of Power Electronics 5   683 - 691 2024年

    　概要を見る

    This study discusses the effect of stress on 4H-silicon carbide (4H-SiC) power diodes using numerical simulations. Two power diodes were evaluated; namely, a 600 V PiN diode and 1.8 kV junction barrier Schottky (JBS) diode. Stress changes the carrier mobilities in the material of the PiN diode of a bipolar diode; that is, the mobility is enhanced by the piezoresistive effect, which minimizes the on-resistance or leakage current. The simulation results demonstrate that compressive stress can have a positive effect on the device operation, particularly in p+-substrate power diodes. Regarding the JBS diode, the GPa-order tensile stress positively effects both forward and reverse characteristics. A cantilever structure is suitable for JBS diodes, and press-pack packaging for PiN diodes can enhance the device characteristics.

  • Bulk Carrier Contaminations and Their Effects on MOSFETs Under Energy Harvesting Systems

    Watanabe Y., Sugiura T., Nakano N.

    IEEE Journal of the Electron Devices Society 12   450 - 456 2024年

    　概要を見る

    Energy harvesters, such as photovoltaic cells, generate carriers in the deep substrate regions; these carriers can affect MOSFETs and deteriorate their performance or even cause malfunctioning. In this study, we discussed the effects of bulk carrier contamination on integrated MOSFETs in the context of energy-harvesting devices. We confirmed that the close integration of MOSFET circuits in a photovoltaic cell causes malfunctioning under strong light illumination. Moreover, numerical simulations revealed that PMOS is highly sensitive to carrier contamination as a forward pn-junction from the bulk-side storage carriers into the NWell region. Furthermore, increasing the distance from the illumination window was not an effective countermeasure, and alternative methods, such as the silicon-on-insulator substrate, n - substrate, or NMOS logic, should be implemented for such large-scale integration.

  • On-Chip Fully Integrated Thermoelectric Devices Designed on Standard CMOS Process

    Sugiura T., Watanabe Y., Yamamura K., Yamakiri S., Nakano N.

    IEEE Transactions on Electron Devices （IEEE Transactions on Electron Devices）  70 （ 12 ） 6534 - 6539 2023年12月

    ISSN  00189383

    　概要を見る

    We propose fully integrated ON-chip thermoelectric (TE) devices comprising sensors and energy harvesters, and designed using a 0.18-μm standard complementary metal.oxide.semiconductor (CMOS) process. A temperature sensor and thermal energy harvester were designed using a standard CMOS process without any additional micro-electromechanical system or postprocessing. Numerical simulations revealed different optimal unit-cell lengths for the energy harvester and sensor; for utilizing the maximum power PMax and open-circuit voltage (VOC), a harvester and sensor require short and long unit cells, respectively. The thermal energy harvester, with a size of 140 × 140 μm, generated nanowatt-order power, and the temperature sensor, with a size of 100 × 150 μm, generated millivolt-order (VOC). The numerical analysis predicts a 2.5 mV (VOC) as the temperature sensor and 0.8 nW power generation by the TE energy harvester at 50. C thermal input under optimized layout flows. Examples of layout flows are useful to investigate how portable Internet of Things devices work under the everywhere to monitor thermal environments.

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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研究発表 【 表示 ／ 非表示 】

  • An On-Chip Ultra-Low-Power Hz-Range Ring Oscillator Based on Dynamic Leakage Suppression Logic

    Jorge Cañada, Yui Yoshida, Hiroki Miura, Nobuhiko Nakano

    International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications (ITC-CSCC 2020), 

    2020年07月

  • Low-power High-Voltage Driver Based on Standard CMOS Technology for On-Chip Memory Recording

    Jorge Cañada, Yui Yoshida, Takashi Tonomura, Hiroki Miura, Nobihiko Nakano

    電子回路研究会 （日本大学理工学部駿河台校舎タワー・スコラ） , 

    2019年12月
    , 

    口頭発表（一般）, 電気学会

  • リングオシレータ用昇圧器付きクロスカップルチャージポンプ

    三浦 大毅, 吉田 祐威, 外村 崇史, Jorge Canada, 中野 誠彦

    電子回路研究会, 

    2019年12月
    , 

    口頭発表（一般）

  • A delta-sigma modulator with frequency division multiplexing for multi-channel EEG acquisition front-end

    Mikawa M., Kawazoe S., Fukuoka R., Nakano N. 

    2019 26th IEEE International Conference on Electronics, Circuits and Systems, ICECS 2019, 

    2019年11月
    , 

    ポスター発表

  • Frequency Adjustable On-Chip Notch Filter to Eliminate Hum Noise for EEG Acquisition

    Ryuto Fukuoka, Syohei Kawazoe,Mikiyoshi Mikawa, and Nobuhiko Nakano

    2019 International Conference on Analog VLSI Circuits （Yilan, Taiwan） , 

    2019年10月
    , 

    口頭発表（一般）

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 人工シナプス用多チャンネル膜電位固定LSIの実現

    2014年
    -
    2017年03月

    日本学術振興会, 科学研究費補助金(文部科学省・日本学術振興会）, 中野誠彦, 補助金,  研究代表者

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • Certificate of Appreciation

    2020年06月, IEICE Electronics Express Editorial Committee

    受賞区分： その他

  • Taiwan and Japan Conference on Circuits and Systems 2019 Best student paper award

    Jorge Canada, Nobuhiko Nakano, 2019年08月, IEEE CASS, An On-Chip Sub-pW Hz-Range Ring Oscillator

    受賞区分： 国際学会・会議・シンポジウム等の賞

  • LSIとシステムのワークショップ優秀ポスター賞

    2017年05月, 電子情報通信学会, 標準CMOSプロセスによるオンチップ太陽電池の高性能化

  • エレクトロニクスソサエティ功労賞

    2017年03月, 電子情報通信学会

    受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

  • 電気学会 論文発表賞

    中野 誠彦, 1992年, 電気学会

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 電気情報工学セミナーⅡ

    2025年度

  • 電気情報工学セミナーⅠ

    2025年度

  • 電気情報工学輪講

    2025年度

  • 数値モデリングと計算機シミュレーション

    2025年度

  • ＬＳＩ回路設計Ⅰ

    2025年度

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担当経験のある授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 電気電子工学実験第二

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    秋学期, 実習・実験, 兼担

  • 計算機構成

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    秋学期, 講義, 専任

  • 理工学基礎実験

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    春学期, 実習・実験, 兼担

  • 数値モデリングと計算機シミュレーション

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    春学期, 講義, 専任

  • 電気電子計測

    慶應義塾

    2014年04月
    -
    2015年03月
    , 

    春学期, 講義, 専任

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 電気学会, 

    1992年
    -
    継続中

  • 応用物理学会, 

    1992年02月
    -
    継続中

  • シリコンテクノロジー分科会, 

    2017年04月
    -
    継続中

  • プラズマエレクトロニクス分科会, 

    1996年03月
    -
    2016年05月

  • 電子通信情報学会, 

    2009年
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2020年06月
    -
    継続中

    CAS研究会専門委員, 電子情報通信学会

  • 2020年04月
    -
    継続中

    電子・情報・システム部門　役員会　委員, 電気学会

  • 2020年04月
    -
    継続中

    電子・情報・システム部門編修委員会委員, 電気学会

  • 2020年04月
    -
    2022年03月

    サステナブルコンピューティング特別研究会委員長, 電子情報通信学会

  • 2020年04月
    -
    2021年03月

    2020年電子・情報・システム部門大会委員会　委員, 電気学会

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