Description du projet
Électronique à faible consommation d’énergie grâce à une plateforme hybride Si/IGZO
Les technologies des puces à semi-conducteur à oxyde métallique complémentaire sur silicium (Si CMOS pour «silicon complementary metal-oxide semiconductor») sont polyvalentes et utilisées dans de nombreuses applications. Financé par le Conseil européen de la recherche, le projet Orison mettra au point une boîte à outils évolutive utilisant une voie d’hétéro-intégration 3D de transistors de type N Si CMOS et d’oxyde d’indium-gallium-zinc (IGZO pour «indium gallium zinc oxide») pour la conception de circuits à très faible consommation, l’interfaçage à haute tension et les moteurs de pixels hybrides empilés en 3D de faible surface. Le projet créera des bibliothèques de cellules hybrides qui favoriseront une consommation d’énergie ultra-faible et faciliteront les innovations en matière de courants de fuite hors tension extrêmement faibles. En outre, la plateforme technologique 3D proposera des circuits et des résolutions de pixels au-delà de l’état de la technique. Enfin, la plateforme permettra de créer des dispositifs portables alimentés ou non par des batteries ainsi que des applications de l’internet des objets à nœuds feuilles.
Objectif
Silicon complementary metal-oxide semiconductor (Si CMOS) technologies are ubiquitous in a plethora of products today employing a multitude of chips. The current challenges of Si chips research and applications are area, power consumption and high-voltage interposing for AR/VR, low-power IoT, high-voltage sensors and actuator interfaces such as MEMS and lab-on-chip.
ORISON’s goal is to develop a scalable toolbox on top of Si CMOS chip technologies for disruptive research activities in ultralow power circuit design, high-voltage interfacing and low-area 3D stacked hybrid pixel engines. The technology platform focuses on a 3D hetero-integration route of Si CMOS and Indium-Gallium-Zinc-Oxide (IGZO) n-type transistors with a 100x lower electron mobility. The game changing nature of ORISON enables innovation on three major pillars: (1) extreme low off-stage leakage currents due to the wide bandgap semiconductor, leading to ultralow power and long retention electronic circuits, (2) the absence of a bulk for IGZO devices, enabling low footprint and high-voltage devices on top of Si CMOS and (3) a 3D technology platform facilitating beyond state-of-the-art circuit and pixel resolutions.
A new hybrid Si pMOS/IGZO cell library will be pioneered targeting ultra-low power consumption because of comparable sub-threshold slopes of both technologies, low off-state leakage currents and individual tuneable threshold voltages by a local backgate. In addition, true cell-level power gating techniques are envisioned to radically reduce the idle power consumption, paving the way to lifetime battery-powered or battery-less wearables and leaf-node IoT.
The novel high-voltage hybrid library impacts positively MEMS and AR/VR applications with unprecedented footprint and power characteristics and enables technology partitioning for smart pixels. The 3D technology also envisions high-resolution pixel engines with refresh-on-demand capacitor-less pixel engines.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Régime de financement
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
3000 Leuven
Belgique