8時に最初の回路を構築したIBMInventorに会いましょう

全国発明家の日は、発明家とその天才を称える日です。チューリッヒのIBMResearch Labでは、発明者のリストは長いですが、新しく任命されたマスター発明家の1人であるLukas Czornomazに追いつくことができました。彼は、彼のキャリアと、途中で付与された特許のいくつかについて語っています。 。

Lukas CzornomazとVeereshDeshpandeが、IEEE2016シンポジウムのVLSIテクノロジーに関する最優秀学生論文賞を受賞しました

Lukas Czornomazは、半導体技術を専門としており、モノのインターネットのコンテキストでのアプリケーション向けのAdvanced CMOS、Photonics、RF / mm-Waveの分野におけるさまざまな研究および産業プロジェクトのプロジェクトリーダーです。

彼は最近、IEEE 2016 Symposium on VLSITechnologyのBestStudent Paper Awardと、Sillicon（Si ）300mmウェーハでの大量生産と互換性のあるプロセスを使用した基板。彼は、CMOS、フォトニクス、不揮発性メモリ、ニューロモルフィックコンピューティング、センサーの分野で最大35件の特許を取得しています。

開発しているテクノロジーについて簡単に説明していただけますか？

Lukas Corzornmaz（LC） ：私は、コンピューターの「頭脳」として一般に知られているコンピューターの中央処理装置であるCPUに取り組んでいます。 CPUは、スイッチとして機能する数十億個のトランジスタで構成されており、この「頭脳」のパフォーマンスは、ユニット上のスイッチの数とその速度に直接関係しています。電力効率も重要な要素です。これは、消費電力に関連するパフォーマンスの指標です。電力が多すぎるとチップが溶ける可能性があります。

サイズに関しては、トランジスタが小さいほどパフォーマンスが向上しますか？

LC： 何十年もの間、次世代CPUを開発するための戦略は常に同じでした。つまり、トランジスタを小さくします。それらが小さいほど、より速く、より多くのチップに収まります。さらに、消費電力が少なくなります。しかし、シリコントランジスタのスケーリングがいくつかの限界に達したため、このアプローチは過去10年間で変化しました。小さいシリコントランジスタは必ずしも高速になるとは限りません。また、スイッチング速度を犠牲にすることなく電力効率を向上させることもできません。そのため、パフォーマンスを向上させ、低消費電力の小型トランジスタを構築するために、箱から出して考えるしかありませんでした。

あなたの仕事は、スケーリングの問題を回避するために純粋なシリコンの使用から脱却することを目的としています。

LC： それは正解です。私たちの研究チームは、シリコンの代替品としてIII-V族半導体を調査しています。 III-V半導体は、周期表のIII列とV列の化学元素で構成されています。理論的には、III-V材料は本質的に優れた輸送特性を持ち、電子はシリコンよりもIII-V材料の方がはるかに高速で移動することを30年以上前から知っていました。これにより、動作電圧を2分の1に削減できます。これは、パフォーマンスを低下させることなく、消費電力を4分の1に削減することに相当します。

これまでに何を発見しましたか？

LC： 5年間の研究の結果、化合物であるインジウムガリウムヒ素/シリコンゲラニウム（InGaAs / SiGe）のハイブリッド統合が、7nmを超えるデジタルテクノロジーの電力/性能比をさらに改善するための信頼できる道であることを実証することができました。ノード。基本的に、Si上での高品質InGaAs領域の選択的成長、InGaAsおよびSiGe finFetsの製造、機能的な6T-SRAMセルの処理という3つの主要な機能を1つのテクノロジーに組み合わせました。

しかし、それはどういう意味ですか？このハイブリッドテクノロジーに本当の利点はありますか？

LC： この新しいテクノロジーにより、同じ消費電力でパフォーマンスを少なくとも25％向上させるか、同じパフォーマンスで消費電力を2で割ることができると期待しています。言い換えれば、たとえばモバイルデバイスのバッテリー寿命を2倍にすることです。明らかに、高度なCMOS技術のためにInGaAsとSiGeMOSFETを統合することには大きな可能性があります。

この研究プロジェクトから何件の特許が出ましたか？目立つものはありますか？

LC： プロジェクト中に約15件の特許が付与され、私たちが開発した技術の多くの側面が保護されました。私の意見では、特許US 9,640,394は、空の酸化物キャビティでの選択的エピタキシーによってInGaAs統合法を保護するため、最も重要です。この特許は、Siプラットフォームにさまざまなタイプの半導体を統合するための真のパラダイムシフトを示しています。

次は何ですか？

LC： ハイブリッドソリューションが機能し、スケーラブルであることを実証しましたが、まだやるべきことがたくさんあり、克服すべき多くの課題があります。大きな問題は、私たちが使用している複合材料が大量生産でその品質を維持できるかどうかです。この点に関して、私たちはこの技術を製造できるようにするために研究を続けていきます。また、将来のモノのインターネット技術のための他のアプリケーション、つまりRF通信とSiCMOSとの統合フォトニックデバイスについても検討します。

ごく少数の人が知っている自分自身について教えてください。

（LC）： 私は8歳で最初の電子回路を作りました。Si上に自分の集積回路を作るのに20年かかりました。しかし、私は最初の原子から、そして最も先進的な既存の技術の1つでそれを作りました！

LukasCzornomazと他の2人のIBMMaster Inventorsが、その役割の意味について話します。