Toshiba: Neuartige Gerätestruktur für MOSFETs mit geringem Energieverbrauch für RF-/Analog-Anwendungen

Die Toshiba Corporation (TOKYO:6502) gab heute die Entwicklung eines Transistors mit hoher Leistungsverstärkung, bei dem ein CMOS-kompatibler Prozess genutzt wird, bekannt. Durch den Transistor wird der Energieverbrauch bei Frontend-RF-/Analog-Anwendungen mit hoher Frequenz effizient reduziert. Einzelheiten werden am 12. Juni im Rahmen der vom 11. bis 14. Juni 2013 in Kyoto, Japan, stattfindenden Symposien zu VLSI-Technologie und -Schaltsysteme 2013 vorgestellt.

Durch das schnelle Wachstum bei den Drahtlos- und Mobilgeräten wie Smartphones und Tablets steigt die Nachfrage nach RF-/Analog-Schaltkreisen mit geringem Energieverbrauch und hohen Leistungen. Es ist jedoch schwierig, die in digitalen Schaltkreisen üblichen modernen Geräte- und Prozesstechnologien auf RF-/Analogschaltkreise anzuwenden, da die Veränderung der Transistorgröße zu Störsignalen und einer Verschlechterung der Leistungsverstärkungseffizienz führt.

Toshiba hat auf dieses Problem mit einer neuartigen Gerätestruktur reagiert und verwendet zwei unterschiedliche Materialien als Gate-Elektrode eines einzelnen MOSFETs und eine Prozessintegrationsanordnung, bei der eine weit verbreitete Halbleiter-Fertigungsmethode angewandt wird. Durch diese Methode wurde eine Gate-Längenkontrolle im Nanometerbereich erreicht.

Versuchsergebnisse zeigen einen maßgeblich niedrigeren Energieverbrauch ohne Minderung der Betriebsgeschwindigkeit.

Das charakteristische Merkmal der Gerätestruktur ist eine dünne Oxidsperrschicht zwischen den zwei Materialien, dem n-Typ-Si und p-Typ-Si in der Gate-Elektrode, die eine Zwischendiffusion von Unreinheiten verhindert. Es kann ein hohes elektrisches Feld im Bereich unter der Gate-Elektrode erreicht werden, wodurch die Wirksamkeit des Verstärkers erhöht wird. Bei unterschiedlichen Gate-Elektrodenmaterialien wird eine unterschiedliche Dicke der Gate-Oxidsperrschicht verwendet. Diese Struktur führt selbst bei niedriger Betriebsspannung zu gut kontrollierbaren Geräteeigenschaften im Sättigungsmodus.

Der neue Gerätefertigungsprozess ist auch für den Gate-Isolator mit hoher Permittivität (High-k) anwendbar, der für die Fertigung hoch entwickelter digitaler LSIs verwendet wird.

Über Toshiba

Toshiba ist ein weltweit führender Hersteller, Lösungsanbieter und Vermarkter hoch entwickelter elektronischer und elektrischer Produkte und Systeme mit einem breit gefächerten Produktspektrum. Als innovative und zukunftsweisende Firma ist die Toshiba Group auf zahlreichen Geschäftsfeldern aktiv: digitale Produkte wie LCD-Fernseher, Notebooks, Lösungen für den Einzelhandel und Multifunktionsgeräte, elektronische Ausrüstungen wie Halbleiter, Speicherprodukte und -materialien, industrielle und soziale Infrastruktursysteme wie beispielsweise Anlagen zur Energieerzeugung, Lösungen für intelligente Städte, medizinische Systeme sowie Rolltreppen und Aufzüge, aber auch Haushaltsgeräte.

Toshiba wurde 1875 gegründet und betreibt heute ein weltumspannendes Netzwerk mit über 550 angeschlossenen Firmen. Das Unternehmen hat weltweit 202.000 Mitarbeiter, und sein jährlicher Gesamtumsatz übersteigt 6,1 Billionen Yen (etwa 74 Milliarden US-Dollar). Besuchen Sie die Webseite von Toshiba unter www.toshiba.co.jp/index.htm

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