Beyond-CMOSを用いた超低消費電力・高速集積回路・アーキテクチャ技術

2023 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21791
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 審査区分: 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 菅原 聡 東京工業大学, 科学技術創成研究院, 准教授 (40282842)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2024-03-31
• キーワード: 集積回路 / Beyond-CMOS / ultralow voltage

研究成果の概要

CMOSロジックシステムにおいて0.2V程度の超低電圧駆動は大幅な消費電力の削減を期待できるが，従来のCMOS技術では，トランジスタの電流駆動能力の低下にともなう性能劣化が激しく実現は難しい．本研究課題では超低電圧で高い電流駆動能力を有するBeyond-CMOSの一つであるpiezoelectronic transistor (PET)をモデルケースとして，超低電圧におけるGHz級動作が可能な超低消費電力・高速ロジックシステムの回路・アーキテクチャ技術の開発を行った．本研究で開発した技術はPETと同様の高い電流駆動能力を有するBeyond-CMOSであれば，共通に応用できる基盤技術となる．

自由記述の分野

集積回路

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題では，Beyond-CMOSの一つであるpiezoelectronic transistor (PET)をモデルケースとして，超低電圧駆動GHz級動作が可能な超低消費電力・高速ロジックシステムの基盤技術の開発を行った．本研究で開発した技術のようにPETと同様の高い電流駆動能力を有するBeyond-CMOSであれば，超低電圧であってもCMOSとほぼコンパチブルな回路技術・アーキテクチャを共通に応用できる可能性がある．