Circuiti integrati a potenza ultra bassa
Un transistor a effetto di campo è un dispositivo unipolare a semiconduttori attraverso il quale la corrente viene trasportata solamente da portatori di minoranza, . La corrente passa attraverso un canale limitato, dal terminale source (sorgente) al drain (pozzo). La tensione applicata al gate (porta) controlla la carica nel canale e di conseguenza la conducibilità del transistor. Nel corso del progetto ATHIS è stato dimostrato che è possibile costruire circuiti a potenza ultra bassa con MOSFET multisoglia e con diodi in polarizzazione inversa a potenza ultra bassa. I diodi a potenza ultra bassa (ULP, ultra low power) sono costituiti da due MOSFET complementari in modo tale che la corrente inversa del diodo è ridotta di 3 o 4 ordini di grandezza se paragonati ai componenti standard. Ciò che è più interessante dal punto di vista scientifico e industriale nei nuovi componenti ULP, è la regione a dispersione ultrabassa e la caratteristica di impedenza negativa in modalità inversa. Il progetto ATHIS ha sviluppato questi circuiti a potenza ultrabassa polarizzando i transistor complementari n-MOS e p-MOS con funzionamento statico con una tensione da gate a source inferiore a zero. In questo modo, la corrente di dispersione è stata ridotta di alcuni ordini di grandezza, offrendo una dissipazione di potenza statica molto inferiore. In base al principio dei diodi a potenza ultra bassa, sono stati sviluppati e testati in ATHIS per via sperimentale anche una cellula di memoria e un duplicatore di tensione. È necessario notare in particolare la loro capacità di funzionare bene ad alte temperature (ovvero fino a 200 – 300 °C). Questi circuiti innovativi sono già stati brevettati e si prevede che verranno applicati subito e in modo esteso nei circuiti analogici e digitali, in particolare per prodotti portatili e destinati all'uso in condizioni estreme. Sono in corso ulteriori step di sviluppo che interessano identificatori a radio frequenza RFID e interfacce sensori, per applicazioni in campo biomedicale.
