WWW: Wireless with Wires
- Reference number
- RE07-0019
- Start and end dates
- 080701-140630
- Amount granted
- 24 000 000 SEK
- Administrative organization
- Lund University
- Research area
- Information, Communication and Systems Technology
Summary
Transistor and circuit applications at the end of the ITRS roadmap are considered. Nanowire technology is used to implement “More than Moore” via the introduction of wrap-gates and alternative III/V-MOS channel materials. This improves the transconductance, relaxes the scaling of the gate dielectric thickness, and improves the scalability towards smaller dimensions. Besides, in the vertical geometry used, the gate length is defined by deposition methods instead of lithography that reduces the demands on the lithography. This is demonstrated in 50 nm gate length transistors developed in Lund. "We have carefully identified a few circuits that will be used as test vehicles for the technology in a push-and-pull fashion. They include a radio front-end (cascode amplifier and mixer) and an analogue-to-digital converter (sample-and-hold and comparator). We will focus on these sub-circuits as they are essential in system applications, and they require less than 10 transistors only. The performance of the sub-circuits will be used to evaluate the transistor technology. "The program is based on three parts; Transistor development, RF-devices, and demonstrator circuits. We will integrate materials science, device physics, and circuit applications into one project in order to keep the application focus. At the end of the program, we expect to have developed the circuits under consideration and have established a methodology for design in non-planar CMOS architectures.
Popular science description
Skalning av transistorer har länge varit drivkraften för att öka packningstätheten och switchhastigheten samt att samtidigt sänka effektförbrukningen. Men det blir allt svårare att skala för varje generation och under 45 nm stöter man på flera problem. Genom att byta den konventionella planara geometrin mot en cylindrisk har man möjlighet att förbättra elektrostatiken i transistorn vilket möjliggör ytterligare skalning. Vidare kan man byta material i transistorn vilket förbättrar transportegenskaperna och därmed transistorns prestanda. Detta kan man implementera i en nanotrådstransistor där storleken gör det möjligt att integrera material på nya sätt och därmed förbättra prestandan i transistorn. Bla kan man integrera III/V halvledare på Si vilket länge har varit en dröm. "Vi har i Lund under de 2 senaste åren utvecklat en transistor teknologi baserad på nanotrådar med 50 nm längd på styret. Dessa transistorer visar mycket lovande prestanda och nu funderar vi på deras användningsområden. Vi kommer att prova att tillverka några enkla kretsar som används vid trådlös kommunikation för att förbättra prestandan i kretsarna. Kretsarna innehåller en förstärkare, en blandare och delar av en analog till digital omvandlare. Alla dessa kretsar har nyckelfunktioner i systemen och förbättring kommer att leda till nya möjligheter inom den trådlösa kommunikationen. "Projektet blandar också nanoteknologi med systemtänkande och syftar också till att föra över kunskap från forskare till industri. Detta uppnår vi genom att driva projekt som är av intresse både för universitetsforskning och industri.