바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")NanoElectronics Research Division[연구 부서장 Yasuda Tetsuji] Silicon Nanode 장치 그룹 최고 연구원 Mizubayashi Wataru, Morita Yukinori, 최고 연구원 Ota Hiroyuki 및 Masahara Akiue는 미래의 전력 저장 장치로 약속하는 것으로 여겨지고 있습니다터널 바카라 사이트 추천(Tunnel Fet)는 성능과 장수를 향상시키는 것으로 입증되었습니다
게다가 대규모센서 네트워크회로를 구동해야CMOS회로 구조에 필수적인 두 개의 양성 및 음성 터널 피트를 형성하는 프로세스를 개발하고 비용이 우수한 이점이 높은 실리콘 플랫폼 및필드 효과 바카라 사이트 추천(MOSFET)의 물리적 한계 아래하위 임계 값 스윙 (SS)의 값을 얻는 데 성공했습니다 그리고 현재의 추진력이 크게 증가합니다 이는 대규모 센서 네트워크 회로를 구동하는 데 사용될 때 회로 설치 및 유지 비용을 크게 줄일 것으로 예상됩니다 장기 수명, 비용 장점 및 소규모 전압 소스로 작동하는 기능
이 업적에 대한 자세한 내용은 미국 샌프란시스코에서 2014 년 12 월 15 일부터 17 일까지 개최됩니다국제 전자 장치 회의 (IEDM)에서 발표됩니다
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터널 바카라 사이트 추천 및 전계 효과 바카라 사이트 추천의 장기 수명 비교 (왼쪽) 양극 터널 바카라 사이트 추천의 전달 특성 개선 (오른쪽)
이번에 개발 된 새로운 프로세스는 하위 임계 값 스윙과 현재 주행 전력을 크게 향상 시켰습니다 |
의료, 범죄 예방, 농업, 교통 및 건물 (교량, 건물)을 포함한 다양한 분야에서 센서를 지속적으로 검사하고 모니터링하는 무선 센서 네트워크가 빠르게 확장되고 있습니다 (그림 1) 출생률과 고령화 인구가 급격히 감소함에 따라 무선 센서 네트워크는 미래에 더 커질 것으로 예상되므로 그 어느 때보 다 더 많은 에너지를 절약 할뿐만 아니라 센서는 그 어느 때보 다 더 많은 에너지를 절약하고 설치 후 교체 비용을 제거하기 위해 오랫동안 분해하지 않고 오랫동안 사용할 수있을 것으로 예상됩니다 현재 MOSFET으로 구성된 회로는 센서에 사용되지만 최근 몇 년 동안 더 많은 에너지 절약을 주도 할 수있는 터널 피트로 교체하고 있습니다 이를 위해 핵심은 터널 페트가 저전압 범위, 저렴한 비용 및 장기 수명에서 성능을 향상시킬 수 있는지 여부입니다
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| 그림 1 : 무선 센서 네트워크의 이미지 |
Nanoelectronics Research Division에서 설립 된 공동 연구 기관인 AIST The Green Nanoelectronics Center (GNC) (2010-2013)는 1 분의 1 미만 LSIS (Largencale Integrated Circuits)의 전력 소비를 줄이기 위해 새로운 운영 원리 CMOS 장치를 연구하고 개발하고 있습니다 이 장치로서, 우리는 기존 CMOS 바카라 사이트 추천와 높은 친화력을 갖는 터널 피트에 중점을 두었습니다 결과는 수직 구조입니다 (Aisotech Press 발표 2013 년 6 월 10 일) 및 터널 접합 (Aisotech Press 발표 2014 년 6 월 9 일)를 사용하여 터널 피트의 성능 향상이 진행되고 있습니다
이 연구 개발은 과학의 최첨단 연구 및 개발 지원 프로그램 (First) 프로젝트 "Green Nanoelectronics를위한 핵심 기술 개발"(Center Researcher : Yokoyama Naoki)의 일본 사회의 지원으로 수행되었습니다
이 연구에서 우리는 먼저 교체 비용을 극적으로 줄이기 위해 터널 피트의 장기 신뢰성을 확인했습니다 평가에 사용 된 요소는 음성 터널 FET였으며, 비교에 사용 된 요소는 음성 MOSFET이었다임계 값 전압이동 된 50 MV는 장수로 정의되었습니다 정상적인 작동 전압을 사용하여 장기 신뢰성 평가를 수행하는 경우 기대 수명에 도달하는 데 10 년이 걸리고 현실적이지 않습니다 따라서, 적용된 전압이 증가한 가속도 테스트에 의해 얻어진 실제 측정 수명은 수명을 예측하기 위해 작동 전압 범위에 외삽되었다
그림 2는 장기 기대 수명의 평가 결과를 보여줍니다 예를 들어, 게이트 전압이 15V로 적용될 때, 기존 MOSFET의 수명은 10 년에 불과하며, 터널 피트의 수명은 10 년이며, 이는 MOSFET에 비해 극적으로 향상됩니다 1V 미만의 구동 전압으로 100 년 이상의 작동 수명을 보장 할 수 있으며, 이는 저전압 작동을위한 센서 드라이브 회로로 반복적으로 사용할 수 있음을 나타냅니다
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| 그림 2 터널 바카라 사이트 추천 및 현장 효과 바카라 사이트 추천의 긴 수명 비교 |
다음으로, 우리는 터널 피트의 수명에서 크게 개선되는 것을 고려했습니다 그림 2의 장기 수명 평가는 전압이 게이트에 적용되는 동안 가속 테스트를 수행하고 작동 조건을 가정하여 배수구에 전압이 적용됩니다 그림 3은 긴 수명에 대한 MOSFET 및 터널 페트의 효과를 보여줍니다 첫째, MOSFET의 경우, 긴 수명은 주로 소스로부터의 전자 주입에 의해 결정된다 한편, 터널 페트의 경우, 양극성은 양의 소스와 음의 배수 사이의 극성이 다르며, 전기장 농도는 특히 양성 소스 및 게이트 가장자리에서 발생합니다 이 전기장 농도가 신뢰성에 부정적인 영향을 미칠 것이라는 우려가있었습니다 그러나 이것이 처음으로 영향을 미치지 않는다는 것이 처음입니다 또한 터널 페트의 극성의 차이가 긴 수명의 원인과 관련이 있다는 것은 처음으로 발견되었습니다 터널 피트의 긴 수명을 결정하는 전자 주입은 음의 배수구에서만 발생하는 것으로 밝혀졌습니다 이 가속도 테스트에서, 음극 배수에 전압이 적용되어 게이트와 배수 사이의 전압 차이를 감소시키고, 음의 배수로에서 전자의 공급을 크게 억제합니다 이것이 터널 피트의 긴 수명의 이유입니다
위의 결과로부터, 저전압에서 작동하는 터널 FET가 센서 구동 장치로 사용될 때 교체하지 않고 반 영리한 사용에 사용할 수 있음이 밝혀졌습니다
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| 그림 3 : MOSFET 및 터널 피트의 긴 수명 요인 |
또한, 우리는 실제로 에너지 절약을 갖춘 대규모 센서 네트워크를 구축 할 것이라고 가정하여 터널 피트를위한 원소 기술을 개발했습니다
기존의 MOSFET에서, 캐리어 주입은 전자의 열 확산에 의해 수행되므로, ON/OFF 특성의 갑작스런 상승을 나타내는 서브 임계 값 스윙 값의 물리적 하한은 약 60 mV/숫자임을 나타냅니다 대조적으로 터널 피트와 함께터널 효과를 사용하여 캐리어 분사가 수행되기 때문에 60mV/숫자 미만의 하위 임계 값 스윙 값이 원칙적으로 가능합니다 하위 임계 값 스윙은 바카라 사이트 추천가 얼마나 작은지를 켜는지를 나타내는 지표입니다 (그림 4) 바카라 사이트 추천는 회로의 스위치 역할을하기 때문에 터널 FET를 켜는 데 필요한 전압은 MOSFET의 전압보다 작아야하므로 회로를 실행하는 전원 공급 장치의 전압을 줄여 전원 소비 및 배터리 및 전원 공급원의 소형화를 줄입니다
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| 그림 4 MOSFET 및 터널 피트의 ON/OFF 작동 차이 |
이러한 장점으로 인해 전 세계 주요 연구 기관은 고성능 터널 피트 개발에 중점을두고 있습니다 그러나 이전 보고서는 단일 극성 터널 피트 만 사용한 최적화로 제한되었습니다 반면, 회로의 가장 기본적인 요소 인 CMOS 인버터는 양의 양과 음성 바카라 사이트 추천 쌍이 필요하기 때문에 실제 회로에 적용하기 위해 동일한 플랫폼에서 양극 터널 FET를 만드는 것이 필수적입니다 따라서, 우리는 한 번에 이중 정치 터널 FET를 만들어 저비용 회로 구조를 허용하는 새로운 생성 프로세스를 개발했습니다 (그림 5)
터널 접합부의 결정 결함은 서브 임계 값 스윙의 악화를 유발할 수 있으며, 결합이 형성되기 전에 일반적으로 사용되는 하이드로 플루오르 산으로 세척 할 때, 매우 얇은 산화물 필름이 표면에 남아 결정 결함을 유발하는 것으로 알려져 있습니다X-ray photoelectron 분광법를 사용한 분석에서 공개되었습니다 따라서, 표면 산화 및 산화물 층의 제거를 여러 번 반복함으로써, 나머지 산화물 필름을 제거하고, 양성 및 음성 극성 터널 피트 모두로 결함이없는 접합을 얻었다 결과적으로, 하위 임계 값 스윙뿐만 아니라 현재의 추진력은 양성 및 음성 터널 페트 모두에서 크게 개선되었으며, 처음으로, MOSFET의 이론적 한계 이하의 하위 임계 값 스윙 값은 양극성 터널 FET로 얻어졌다 또한, 이전 언론 발표와 비교하여 현재의 주행 전력은 약 1,000 배 향상되었습니다 (그림 6) 바이폴라 터널 피트의 고성능 실현은 이러한 기본 구성 요소를 기반으로하는 CMO의 직접적인 전력 보존의 결과입니다 앞으로는 회수 에너지와 같은 소량의 전력을 갖춘 장치를 구동 할 수있는 회로에 대한 응용 프로그램과 같이 매우 큰 이점이 예상 될 수 있습니다
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| 그림 5 : 새로운 터널 FET 제작 과정 |
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그림 6 : 새로운 프로세스에서 개발 된 터널 FET의 전송 특성 |
앞으로, 우리는 터널 바카라 사이트 추천 성능을 더욱 향상시키고 대규모 센서 네트워크를위한 전원 절약 장치로 교체하는 것을 목표로합니다