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東芝針對超低功率MCU開發穿隧場效應電晶體

中央商情網/ 2014.09.15 00:00
(中央社2014年9月15日電)根據美國商業資訊報導,東芝公司(Toshiba Corporation) (TOKYO:6502)今天宣布針對超低功率微控制器(MCU)開發採用新工作原理的穿隧場效應電晶體(TFET)。該工作原理已經被應用到使用CMOS平台相容製程的兩種不同的TFET開發中。透過將每種TFET應用到一些電路塊中,可實現大幅降低MCU的功耗。

9月9日和10日,東芝在日本筑波舉辦的2014年固態元件與材料(SSDM)國際會議上的三場展覽中展示了其TFET。其中的兩次展覽是建立在與日本產業技術綜合研究所(AIST)合作研究團隊綠色奈米電子中心(GNC)的共同研究基礎上。

無線設備和行動裝置的需求快速成長,正帶動著大型積體電路(LSI)超低功耗的需求成長。在這種形勢下,我們急切需要創新設備,以降低工作電壓,減少待機洩漏電流。使用量子穿隧效應新工作原理的隧道場效應電晶體已經吸引了大量關注,能夠取代傳統的金屬氧化物半導體場效應電晶體(MOSFET)實現LSI的超低功耗運作。

由於III-V化合物半導體等新材料具有實現高性能的潛力,因此近來就是否可引進這些新材料應用於TFET進行了廣泛調查。然而,由於特殊製程利用導致的困難,將這些材料應用到目前的CMOS平台較為困難。

東芝已透過為採用通用CMOS製程的一些主要電路塊最佳化TFET特性,解決了這一問題。該方法使TFET輕鬆安裝至現有生產線中成為可能。東芝開發了兩種型號的矽基TFET,一種用於具有超低洩漏電流和最佳化導通電流的邏輯電路,另一種用於具有極低電晶體特性偏差的SRAM電路。兩種型號均使用垂直型穿隧操作,以增強穿隧屬性。此外,邏輯TFET使用精確控制的磊晶材料生長製程確保使用碳和摻磷矽(phosphorus doped Si)的隧道結形成過程。這裡提及的矽/矽鍺(SiGe)結也已被全面評估,以確保最佳化配置。因此,該設備的導通電流相較於矽TFET高兩個數量級,而且N型和P型TFET的超低關態電流相同。對於SRAM型號的TFET開發,東芝已提出新穎的TFET運作架構,無需形成結構化隧道結。它可消除製程變異性,並顯著抑制電晶體的特性偏差。

東芝將展示這些TFET與傳統的MOSFET在MCU中的整合,以使總功耗降低十分之一或更多,到2017年將目標瞄準商用產品及使用。

東芝公司是一家《財星》雜誌500大企業,致力於將其在先進電子和電氣產品及系統方面的一流能力運用於五個策略業務領域:能源與基礎建設、社區解決方案、醫療照護系統與服務、電子設備與元件,以及生活方式產品與服務。在東芝集團的基本承諾「為了人類和地球的明天」的指引下,東芝以「透過創造力和創新實現成長」為目標來推動全球業務,並致力於讓全球各地的人們生活在一個安全、有保障和舒適的社會中。

東芝於1875年在東京成立,如今已成為一家有著590多家附屬公司的環球企業,全球擁有超過200,000名員工,年銷售額逾6.5兆日圓(630億美元)。

更多資訊請造訪東芝網站:www.toshiba.co.jp/index.htm

聯絡方式:東芝公司半導體和儲存產品公司MegumiGenchi / Kota Yamaji, +81-3-3457-3576 Communication IR Promotion Group業務規劃部semicon-NR-mailbox@ml.toshiba.co.jp

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