Renesas har langsomt rejst sig fra dyndet fra den tsunami, der i mere end én forstand lagde flere af koncernens værker ned i Japan. Hvad der i den forbindelse er interessant er, at Renesas har brugt lejligheden til at arbejde med sine procesteknologier, og det har ført til udviklingen af SOTB – Silicon On Thin Buried oxide – som den japanske koncern lancerede under Electronica 2018-messen. Det er en procesteknologi, vi faktisk ikke har set magen til før, og så vidt vi kan se – og efter Renesas vurdering – vil SOTB fuldstændigt vælte eksisterende CMOS-teknologier omkuld.
I konventionel CMOS-procesteknologi er drain og source forbundet med det traditionelle doterede (dopede) lag under gaten, og det er dette lags skift mellem ”huller” og elektroner, der skaber halvlederfunktionen. Men SOTB-teknologien har helt elimineret doteringen, og i stedet ligger der en tyndt oxidlag under polerne i transistoren. Ydermere er der tilføjet et bias-lag uden for den konventionelle strækning for elektronvandringen. På den måde minimerer Renesas særdeles effektivt lækstrømmen i transistorerne.
Normalt er det et stort problem, at jo længere ned i procesteknologi, man bevæger sig – og jo mindre strukturer – desto større bliver den relative lækstrøm. Det er et trade-off, der længe har plaget halvlederbranchen, men det har Renesas effektivt fået løst. Den meget store reduktion i lækstrømmen medfører, at vi i konkrete produkter har reduceret forbruget forårsaget af lækstrømmene med op mod 90 procent både i aktiv tilstand og i standby.
Konsekvenserne af Renesas udviklingsarbejde er enorme. I typiske endpoint-applikationer vil forbruget nu kunne trækkes ned til nogle ganske få milliampere, og Renesas har i eksperimenter med komponenter baseret på den nye teknologi konstateret, at man faktisk kan forsyne applikationerne med energy-harvesting løsninger og helt smide batteriet væk. Det kan vende op og ned på billedet for IoT frontend-komponenter.
Første produkt baseret på SOTB-teknologien er R7F0E, som er en Arm Cortex M0+ baseret mikrocontroller til netop IoT-formål. Den vil kunne drives alene med energi fra en energy harvesting løsning, og dermed vil man kunne undvære batteriet helt og aldeles i et utal af frontend node-applikationer.
Læs mere om Renesas’ spændende nyhed og om alt de andre teknologiske fremskridt i Aktuel Elektronik 14/2018, som udkommer 10. december.