自旋电子学动能增加;3 d IC无线连接;模拟stacked-die。
自旋电子学获得动力
自旋电子学领域获得了利益。spin-based设备的技术可以使一个新类,结合逻辑的开关速度和non-volatility内存。通过电场控制磁性是未来的关键设备,但室温铁磁性切换技术的能力是具有挑战性的。
Helmholtz-Zentrum柏林(HZB)等设计了一个新材料系统帮助解决这个问题。研究人员已经证明能够开关铁磁性使用低电场接近室温。
XMCD-PEEM不对称FeRh获得的图像在菲L3-edge 385 K。蓝色/红色的存在域在0伏特有关铁磁的存在域显示这样FeRh电影是铁磁。(来源:HZB)
钛酸钡铁电材料系统包括的衬底。钛酸钡铁电性的晶体用于调优metamagnetic转变温度的外延FeRh电影。
当外部电场作用于底物,它导致铁电晶体结构的应变基质,根据研究人员。这影响薄膜FeRh,反过来,驱动器之间的过渡反铁磁性的铁磁秩序只有几伏,略高于室温,据研究人员。
结果对应的磁电耦合比先前的努力至少一个数量级。“我们已经发现,在FeRh钛酸钡/甚至一个温和的电场可以产生一个巨大的磁化强度变化,因electric-field-induced转变从一个铁磁FeRh状态为反铁磁性的状态,“塞尔吉奥·瓦伦西亚说,研究员,HBZ网站。
“在更广泛的角度来看,我们的工作强调的相关性杂化钙钛矿/金属系统,如钛酸钡/ FeRh低功耗自旋电子架构。在未来,这将是有吸引力的结合与压电元素FeRh和巨大的反应。效果可能会进一步增加,调谐范围的操作温度,包括室温,用Palladium-substituted FeRh,”瓦伦西亚补充道。
3 d IC无线连接
使用通过硅通过(tsv), 3 d stacked-die技术使高速和低功耗设备。但TSV技术存在可靠性和防静电问题,,反过来,限制其最大数据速率,根据工业技术研究所(工研院),在最近的IEEE国际电子设备会议(IEDM)在华盛顿,华盛顿特区
为了解决这个问题,工研院stacked-die设计了一个新的无线连接方案,建立一个垂直磁隧道结(MTJ)技术。无线或非接触式技术,被称为磁性感应传输接口(MTI),提供低功耗、宽带和3 d ICs多层无线数据传输,根据工研院。
MTI模块由一个micro-coil堆满了嵌入式磁传感器。传感器由一个垂直磁各向异性磁隧道结(p-MTJ)。电阻变化只有垂直磁场响应。
衬底厚度是5μm。micro-coil顶部和底部之间的垂直距离传感器是20μm。多层结构包括一个固定层,自由层和隧穿势垒。“双向inter-chip传播,发射器和接收器顶部和底部MTI模块被激活或者,根据数据传输方向,“根据工研院。“与传统MTJ用于mram的rh循环p-MTJ展品没有滞后效应。低场政权中的rh特征显示了良好的线性度和灵敏度高。”
模拟stacked-die
模拟和混合信号芯片基于bipolar-CMOS-DMOS (BCD)流程可以缩放到至少90 nm节点。除此之外,BCD可能很难模拟以来规模预计将“展览小如果任何规模的减少,因为,在某种程度上,挑战与设备不匹配,”研究人员根据格言集成产品。
IEDM,马克西姆发表了一篇论文,描述一个problem-3D集成解决方案。研究人员设计了一个与前端BCD设备晶片。使用tsv,研究人员集成晶片与各种组件。这些组件可以在晶片或死亡形式。他们可以使用一个先进CMOS或捏造一个综合被动的过程。
wafer-level 3 d集成的一个例子包括集成电容器和光学传感器为各种应用程序,包括环境光和红外传感、格言。
集成电容器包含metal-insulator-metal (MIM)栈,填补战壕硅衬底中形成。电容器介质是由高介电常数材料。集成硅电容证明报道电容密度和最高的品质因数(FOM),根据格言。
一个集成光学传感器,通常小于1平方毫米大小,也是集成。光敏二极管在BCD过程可用于光探测。”可见滤光片上形成钝化BCD的晶片,”根据。“这些光学层模式使红、绿、蓝(RGB)检测功能。蓝色和绿色的过滤器显示透光率的峰值在450 nm和530 nm,分别。红色滤光片显示急剧增加,透光率约580海里。所有三个过滤器展览增加透光率增加到红外波长范围。为了过滤掉红外光线,额外的过滤器是必需的。红外过滤显示无法觉察的传播从上面的红色边的可见光谱900海里。”
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