| 研究課題/領域番号 |
08455167
|
|---|
| 研究機関 | 九州大学 |
|---|
研究代表者 |
谷口 研二 九州大学, 大学院・システム情報科学研究科, 教授 (10217127)
|
|---|
| 研究分担者 |
中司 賢一 九州大学, 工学部, 助教授 (50237252)
|
|---|
| キーワード | 量子効果デバイス / HEMT / RTD / モデリング / PLL / デバイスシミュレーション / セルライブラリ |
|---|
| 研究概要 |
本研究では、量子効果デバイスの構造設計に基づくモデリングの高精度化、回路シミュレーション用モデルとHEMTセルライブラリの開発を行うとともに、量子効果デバイスを用いたPLLを中心とする機能回路とそのLSI化の設計技術の確立を図り以下の成果を得た。
1.量子効果デバイスの構造設計に基づくモデリング
先に提案したHEMTのデバイス構造に基づくモデリングを回路シミュレーション用モデルに適用し、実用化した。また、より広いデバイス構造に対応するため、デバイスシミュレータを導入し、デバイスシミュレーションとこれに基づいた回路シミュレーションモデルの確立を図ることができた。
2.PLL機能回路に関する検討
RTD、HEMTを用いた基本論理回路とPLL用要素回路の基本特性を調べた。RTD/HEMT複合ゲート構成が従来回路と比較し低消費電力化、高速化に有効であることを明らかにした。高速同期が可能な3-Mode PLLをチャネル長0.3μmのHEMTで構成し、その動作特性を回路シミュレーションによって求め、電源電圧1Vにおいて、PLLの動作周波数2.2GHz、VCOの動作周波数4GHzという特性を得ることができた。さらに、GaAs系LSIにおいても、ダイナミック回路によって低消費電力・高速化が図れることに着目し、その検討の一環としてダイナミックCMOS回路を用いたPLLを検討し、位相比較回路をはじめとするダイナミック回路化技術を提案した。
3.機能回路LSIの設計法に関する検討
HEMTを用いた機能回路のトップダウン設計のために、CMOSライブラリに準拠した49種のセルからなる低電圧動作(電源電圧1V)のHEMTセルライブラリを開発した。このセルライブラリを用いて基本的な機能回路の試設計を行い、トップダウン設計ができることを基本的に確認した。これにより、HEMT LSIにおいても従来のCMOSデジタルLSIと同じCAD環境で設計が可能となった。
|
