Highly efficient voltage booster for embedded on-chip solar cells

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16K00085
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Computer system
• Research Institution: Ritsumeikan University
• Principal Investigator: Ochi Hiroyuki 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (40264957)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: センサデバイス / エナジーハーベスティング / オンチップ太陽電池 / 超低電圧・超低消費電力回路 / チャージポンプ型昇圧回路 / 不揮発性メモリ

Outline of Final Research Achievements

To realize an ultra-compact ultra-low-cost sensor device that operates without an external power supply, we conducted research and development of key technologies to implement all necessary components of a sensor device on a single integrated circuit chip that can be fabricated using a low-cost legacy process technology. As a result, we found promising new circuit components, including highly-efficient small-area boost circuit to leave space for on-chip solar cell, a temperature sensor that can operate with an unstable low-voltage power supply, and an ultra-low-power non-volatile memory element.

Free Research Field

情報学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

従来の昇圧回路はもっぱら変換効率を重視して大きな面積のキャパシタを使用するものが多かったが、我々は効率を損なわずに小面積化を達成する新たな昇圧回路を提案した。また、電源電圧変動に頑強な温度センサや一般の集積回路に容易に混載できる不揮発性メモリ素子など、ユニークな要素回路を提案した。これらにより、電源供給が不要で安価なセンサデバイスを大量に設置して情報を収集するIoT技術の発展に寄与することが期待される。