NEDO、低消費電力での駆動が期待される新型トランジスタ採用LSIの動作実証に成功

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新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)は2016年12月5日、0.2~0.3Vの超低消費電力で駆動することが期待される新原理のトランジスタを用いたLSI(大規模集積回路)の動作実証に成功したと発表した。

NEDOが開発した回路は、トンネル電界効果トランジスタ(トンネルFET)を用いたものだ。トンネルFETは、トランジスタのスイッチングにトンネル効果を利用し、急峻にオン・オフを切り替え、低電圧での動作を目指す。そのため、0.2~0.3Vの超低消費電力での駆動や、高い動作周波数での使用が期待される。

トンネルFETの動的回路動作の実証は、N型およびP型から成る相補型LSI形成の困難さがボトルネックとなり、これまで遂行されていなかった。だが今回NEDOは独自に、リング発振回路を用いて動的回路の動作確認に成功した。

リング発振回路は、入力信号を反転させて出力する機能を持つ回路(反転機能回路)をリング状に奇数個多段接続した回路。反転機能回路の性能によって発振速度が変化するため、動作速度の評価に広く用いられる。反転機能回路としては、インバータ回路がよく使われるという。

今回の研究成果により、トンネルFETを用いたLSIの性能向上を動作周波数で検証することが可能になった。NEDOは今後、実用化に向けた検討段階に入り、動作速度の改善と動作電圧の低下に向けた研究開発を進め、複雑な回路への応用や動作周波数の向上を目指すとしている。

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