最新記事一覧
10年以上、先端半導体をけん引してきたFinFETだが、今後は新しいトランジスタ構造であるGAA（Gate-All-Around）への移行が本格化すると考えられる。
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東京工業大学は、水素と触媒反応を利用し、金属と半導体界面の接触抵抗を従来に比べ約3桁も低減させた「アモルファス酸化物半導体（IGZO）トランジスタ」（IGZO-TFT）の開発に成功した。
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東京大学とNTTは、パイクリスタル、東京工業大学とともに、金属元素を一切含まないカーボン系の材料だけを用いて、p型とn型のトランジスタの組み合わせから成る相補型集積回路を開発したと発表した。
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「Blackwell」は2つのGPUダイ（半導体のチップ本体）を10TB／秒の超高速なインタフェース「NV-HBI」で接続し、1つのGPUとして振る舞う仕組みを採用している。トランジスタの数は2080億個に上る。
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米ジョージア工科大学と中国天津大学の研究チームは、グラフェンを用いた機能性半導体の作成に成功したと発表した。SiCの結晶面で成長する単層のグラフェン（エピタキシャルグラフェン）を用いたものだ。
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矢野経済研究所は、次世代有機デバイスの世界市場を調査し、有機トランジスタにおける世界市場規模の予想を発表した。2025年の同市場は1800億円に拡大し、2045年には2025年対比で10.9倍となる1兆9690億円の成長を見込む。
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Power Diamond Systems（PDS）は、pチャネル型のダイヤモンドMOSFETとnチャネル型のSiC-MOSFET／GaN-HEMTを組み合わせた相補型パワーインバーターの開発に着手した。トランジスタの動作周波数を高速化することで構成部品を小型化でき、インバーター自体もさらなる小型化と軽量化が可能となる。
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2022年に、GAA（Gate-All-Around）トランジスタ構造を適用した3nm世代プロセスでの量産を開始したSamsung Electronics。「業界初」（同社）をうたい、開始した3nm世代だが、難易度が高いGAA／ナノシート技術には、Samsungも苦戦しているようだ。
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産業技術総合研究所（産総研）は、0.015K（−273.135℃）という超極低温におけるトランジスタのスイッチング特性を解明した。研究成果は量子コンピュータ用制御回路の設計などに適用できるとみられている。
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東北大学と理化学研究所の研究グループは、インジウムリン系高電子移動度トランジスタ（HEMT）をベースとしたテラヘルツ波検出素子で、新たな検出原理が現れることを発見。この原理を適用して、検出感度を従来に比べ一桁以上も高めることに成功した。6G／7G超高速無線通信を実現するための要素技術として注目される。
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住友電気工業は、新たに開発した結晶技術を用いることで、出力密度を従来の2倍に高めた窒化ガリウムトランジスタ（GaN HEMT）を開発した。ポスト5G基地局向け増幅器の小型化と高性能化が可能となる。
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住友電工は、NEDOが委託する「ポスト5G情報通信システム基盤強化研究開発事業」の一環で、新規結晶技術を用いて従来比で2倍となる高出力密度を実現した窒化ガリウムトランジスタを開発したと発表した【訂正あり】。
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静岡大学と島根大学の研究チームは、ゲート電圧を制御することにより、シリコントランジスタ上で同時に電子と正孔を存在させることに成功した。しかも、電子と正孔の距離は約5nmと極めて接近しており、「強く束縛したペア（励起子）」を生成していることが分かった。
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Appleの「iPhone 15」。やっぱり2層トランジスタ画素積層型CMOSイメージセンサー（CIS）を採用しているようです。
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東京大学は、強誘電体トランジスタを用いて、電源をオフにしても光位相の情報を失わない不揮発光位相器を開発した。メモリとして強誘電体を用いることで、電源オフの状態でも不揮発動作を光位相器に付与することに成功した。
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東京大学は、光位相器を強誘電体トランジスタで駆動させる新たな手法を開発した。強誘電体中のメモリ効果を利用することで、光位相器の不揮発化に成功した。
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Intelが、有機素材の代わりにガラス素材を使った基板を用いたCPU（半導体）の製造を2020年代後半に開始することを表明した。ガラス基板を用いることで回路の集積度や電力効率のさらなる向上、ゆがみの減少による歩どまりの改善が期待される。
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東北大学は、マイクロ流路を備え、溶液センサーに特化した原子レベル薄膜二硫化モリブデン電界効果トランジスタを作成し、有機ELなどに使用される分子を溶液中で精密に検出することに成功した。
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物質・材料研究機構 （NIMS）と東京理科大学の研究チームは、セラミックス薄膜とダイヤモンドを用い、従来に比べ8.5倍も高速動作する電気二重層トランジスタを開発した。このトランジスタはニューロモルフィック動作を高速かつ高い精度で行えるという。
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東京理科大学らの研究グループは、リチウムイオン伝導性ガラスセラミック基板上にタングステン酸リチウム薄膜を積層した「全固体酸化還元型トランジスタ」を開発した。この素子を物理リザバーに用いれば、機械学習を高速かつ低消費電力で実行できる「ニューロモルフィックコンピューティング」技術を実現できるという。
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TSMCは、横浜市の会場で会見を開き、量産に向け開発を進める2nm世代半導体プロセス「N2」の開発が順調だと明かした他、N2で構築されるナノシートトランジスタの技術完成度は目標の80％以上を達成していると発表した。
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筑波大学は、窒化アルミニウム（AlN）半導体を用い、ダイオードは827℃まで、トランジスタは727℃まで、それぞれ極めて高い温度環境で、安定に動作させることに成功した。地下資源掘削や宇宙探索、エンジン周辺など、高い温度環境でも半導体素子の利用が可能となる。
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ソニーのハイエンドモデル「Xperia 1 V」が2023年6月16日に発売された。Xperia 1 Vはメインの広角カメラに使うセンサーを大判化するとともに、2層トランジスタ画素積層型CMOSセンサーの「Exmor T for mobile」を世界で初めて採用したのが大きなポイント。実機を借りたので、先代の「Xperia 1 IV」と比べて、何が違うのかをチェックしていく。
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産業技術総合研究所（産総研）は、極低温で動作する量子ビット制御用集積回路におけるノイズ発生の起源を特定した。量子コンピュータの高集積化や高性能化につながるものとみられる。
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東京大学と奈良先端科学技術大学院大学の共同研究グループは、低温で形成できるナノシート酸化物半導体をチャネル材料に用いて、高性能かつ高信頼のトランジスタを開発した。
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東京大学は、単結晶酸化物を用いて作製した強磁性体／半導体／強磁性体構造の横型2端子素子で、従来の10倍以上となる磁気抵抗比が得られたと発表した。この構造を用いて試作した3端子スピントランジスタ素子では、ゲート電圧によって電流を変調させることにも成功した。
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スウェーデンのリンショーピング大学とスウェーデン王立工科大学に所属する研究者らは、木材から動作するトランジスタが作れることを実証した研究報告を発表した。
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ドイツで開催されたパワーエレクトロニクス関連の展示会「PCIM Europe 2023」で、シリコン並みのコストで縦型GaNパワートランジスタの実現を目指す欧州のコンソーシアム「YESvGaN」が、その取り組みを紹介した。
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ソニーのイメージセンサー事業は、22年度大幅な増収増益に。さらに、23年度も大幅な増収となる見通しを発表しました。
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STマイクロエレクトロニクスは、GaN（窒化ガリウム）パワートランジスタを用いたコンバーター「VIPerGaN65」「VIPerGaN100」を発表した。PWMコントローラーも備えていて、標準のオプトカプラを用いた二次側制御が可能となっている。
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産業技術総合研究所は、ロジック半導体の性能向上に貢献するトランジスタ材料を開発した。接触界面抵抗の低減技術の開発により、n型MoS2トランジスタの性能向上への貢献が期待できる。
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産業技術総合研究所（産総研）は東京都立大学と共同で、二硫化モリブデン上に層状物質である三テルル化二アンチモンを成膜し、トランジスタのコンタクト抵抗を大きく低減させることに成功した。
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東京大学の研究グループは、環状アミド構造を有する新たなパイ電子系ベンゾ［de］イソキノリノ［1,8-gh］キノリンジアミド（BQQDA）骨格を開発し、有機電界効果トランジスタへの応用に成功した。
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ドイツ・ミュンヘンで開催された欧州最大規模のエレクトロニクス展示会「electronica 2022」（2022年11月15〜18日）では、パワー半導体メーカーの経営幹部らが、GaN／SiCパワートランジスタを巡る現在および将来の課題／チャンスについて議論を展開。特に、その製造と普及率に焦点を当てた。
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「EE Times Japan×EDN Japan 統合電子版」の2022年12月号を発行しました。今号のEE Exclusive（電子版限定先行公開記事）は、TSMC、Samsung Electronics、Intelのトランジスタ／製造プロセスのロードマップをまとめた『景気低迷の露呈と進む分断：2022年の半導体業界を振り返る』です。
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Intelが電子デバイスの学会「IEDM 2022」で、パッケージング上での10倍の実装密度向上を目指し、原子3個分の厚さの新素材でトランジスタの微細化を進める計画を発表した。果たして計画通りに進むのか、注目すべき点を解説しよう。
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今回は、TSMC、Samsung Electronics（以下、Samsung）、Intelのトランジスタ／製造プロセスのロードマップをまとめる。
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東京大学は、シリコン光回路中で動作する「超高感度フォトトランジスタ」を、STマイクロエレクトロニクスと共同で開発した。この素子を搭載するとシリコン光回路中の光信号をモニターすることができ、深層学習や量子計算に用いるシリコン光回路を、高速に制御することが可能となる。
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奈良先端科学技術大学院大学は、一方向性フローティングフィルム・トランスファー法（UFTM）を用い、n型ポリマー半導体分子が一定方向に並んだ薄膜を作製することに成功した。液体表面に形成したこの薄膜を基板上に転写して、実用レベルの性能を持つnチャネル型FET（電界効果トランジスタ）を作製、その動作を確認した。
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2022年6月に開催された「VLSIシンポジウム」の講演のうち、最先端ロジック半導体に焦点を当てて解説する。ASMLが2023年から本格的に開発を始める次世代EUV（極端紫外線）露光装置「High NA」が実用化されれば、半導体の微細化は2035年まで続くと見られる。
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住友電気工業は、GaN結晶にN極性を、ゲート絶縁膜にハフニウム（Hf）系の高耐熱高誘電材料を用いた「窒化ガリウムトランジスタ（GaN-HEMT）」を開発した。ポスト5G（第5世代移動通信）用通信機器に向ける。
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Intelの新しいファウンドリー部門であるIntel Foundry Services（IFS）のプレジデントを務めるRandhir Thakur氏は米国EE Timesに対して、「米国防総省（DoD）はIFSの“No.1”の顧客だ。IFSはDoDの最先端異種統合パッケージ（SHIP）プログラムに参加する計画だ」と語った。同プログラムには、高トランジスタ密度の3Dチップを促進するGAA（Gate-All-Around）技術に関する深い知識が必要となる。
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オンライン開催された今回のHot Chips 34（米国時間2022年8月21〜23日）でIntelのCEO（最高経営責任者）、Pat Gelsinger氏が行った基調講演は、特に新境地を切り開くような内容ではなかったが、同氏はそこで、「パッケージ当たりのトランジスタ数は2030年までに、10倍に増大する見込みだ」との予測について語った。
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ノベルクリスタルテクノロジーは、しきい値電圧6.6Vで耐圧1kVの酸化ガリウム反転型ダブルインプランティドMOSトランジスタ（DI-MOSFET）を試作し、その基本動作を確認した。今後は特性の改善などに取り組み、2025年の実用化を目指す。
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MOSFET、IGBTならびにSiC（炭化ケイ素）トランジスタは高電力／高電圧アプリケーションでよく使用されるが、これらのゲートははるかに低い電圧で駆動されている。ゲート入力電圧の範囲が異なることに加え、これらデバイスの高電圧および低電圧回路におけるパスの全てが、製品とそのユーザーの両方を危険にさらし得る迷走電流を防止するためグランドから絶縁されていなければならない。本設計で提案している汎用絶縁型ゲートドライバ（UVIGD）は、これらの要件を満たすために作成したものだ。
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ダイオーズは、7チャンネルのDMOSトランジスタアレイ「ULN62003A」を発表した。ソレノイドやDCモーターなど、さまざまな負荷の駆動が可能で、洗濯機やエアコンなど家電製品での用途に適する。
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チップにより多くのトランジスタを搭載するため、半導体ベンダーは技術開発を続けている。Intelが微細化の設計を表明する一方で、IBMはある特性を改善できる可能性のあるチップを発表した。
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トランジスタを垂直に積み重ねる新しいチップ設計をIBMが発表した。半導体業界がスケーリング（微細化）の壁にぶつかる中で、このチップに集まる期待とは。
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東京大学生産技術研究所教授の藤岡洋氏らは2022年7月、AlGaN（窒化アルミニウムガリウム）トランジスタを安価に製造できる手法を確立するとともに、同トランジスタを試作し実用性があること確認したと発表した。
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広島大学は、放射光を活用した角度分解光電子分光実験により、クロム酸化物「Cr2O3」とグラフェンの接合界面にスピン偏極した電子状態が存在することを確認した。反強磁性体磁気メモリとスピントランジスタを直結した新しいデバイスの開発が期待される。
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