Modelos mejorados para diseñar circuitos integrados
Los circuitos integrados han revolucionado el sector de la electrónica mediante la reducción del tamaño y la complejidad de maneras que no serían posibles de otro modo. Un ejemplo claro es la evolución de los ordenadores, desde máquinas que ocupaban toda una sala hasta dispositivos portátiles de mano. A medida que los circuitos integrados específicos para una aplicación y personalizados para un uso concreto cobran importancia, la optimización del diseño se convierte en un elemento crucial para la competitividad. Los modelos compactos que utilizan expresiones analíticas y no modelizan directamente la física subyacente (eliminando así el uso de parámetros empíricos) pueden ser superiores en términos de carga computacional para un flujo de diseño de circuitos integrados generalizado. No obstante, la velocidad debe estar equilibrada con la precisión. El proyecto «Compact modelling network (COMON)» (COMON) desarrolló las herramientas de diseño necesarias para las técnicas avanzadas con semiconductor metal óxido complementario y las llamadas tecnologías III-IV. El gran consorcio de quince universidades y empresas se centró en tres tipos de transistores que se consideraban los más avanzados y prometedores para los mercados futuros de circuitos integrados digitales, analógicos y de alta frecuencia. La labor intensa de investigación y desarrollo para aprovechar las mediciones experimentales complementarias y las simulaciones numéricas dio como resultado seis modelos distintos para los tres tipos de dispositivos. El equipo también desarrolló técnicas de determinación de parámetros con el fin de obtener los parámetros del modelo que mejor se ajustaban a los datos experimentales disponibles. Los modelos de diseño se implementaron en herramientas de automatización del diseño electrónico existentes y su rendimiento se evaluó mediante simulación de circuitos. Los resultados también se compararon con los resultados experimentales. Los avances importantes de COMON en el campo de la simulación de circuitos integrados han dado lugar a cincuenta y siete publicaciones en revistas científicas, ciento cuatro presentaciones en congresos y cuatro capítulos de libros. La integración de los modelos en herramientas de automatización de diseño electrónico permitirá que los socios industriales empiecen a usarlos en cuanto concluya el proyecto. Estos ciclos de diseño —más rápidos y menos costosos— para los nuevos circuitos integrados tendrán ventajas importantes para los fabricantes y los consumidores por igual. Mediante la formación intensiva de investigadores jóvenes y noveles, el consorcio ha reforzado el diseño de circuitos integrados en la Unión Europea y ha propiciado efectos duraderos.
