IBM首席发明家Lukas Czornomaz:从8岁电路爱好者到混合CMOS技术先锋
全国发明家日致敬全球发明家才华。IBM Research Zurich访谈首席发明家Lukas Czornomaz,探讨其职业生涯与定义影响力的专利。
Lukas Czornomaz与Veeresh Deshpande荣获IEEE 2016 VLSI技术研讨会最佳学生论文奖
Lukas Czornomaz专精半导体技术,主导先进CMOS、光子学、射频/毫米波物联网研究项目。近期获IEEE 2016 VLSI技术研讨会最佳学生论文奖、2017年化合物半导体行业创新奖——首个基于300mm晶圆工艺、兼容大规模制造的InGaAs/SiGe CMOS电路。专利组合涵盖CMOS、光子学、非易失性存储、神经形态计算、传感器等达35项。
能否简述您开发的技术?
Lukas Czornomaz (LC): 我研究CPU——计算机大脑般的中央处理单元。CPU含数十亿开关晶体管,性能取决于开关数量与速度。能效同等关键;过高功耗会损坏芯片。
尺寸上,更小晶体管性能更好?
LC: 数十年来,缩小晶体管是更快、更密、更节能CPU的主径。但硅缩放触及基本极限:更小晶体管不再保证无权衡的更快切换或更好能效。我们须重新思考如何获取性能增益。
您的工作旨在脱离纯硅解决缩放难题。
LC: 正是。团队探索III-V族半导体——周期表III、V族元素。这些材料提供优越载流子迁移率,电子速度远超硅。可将工作电压减半,性能不降前提下功耗降至四分之一。
迄今发现何在?
LC: 五年内我们证实InGaAs/SiGe混合集成是改善7nm节点后功耗性能比的可行路径。在单一平台实现硅上高质量InGaAs选择性外延、InGaAs与SiGe FinFET制造、功能6T-SRAM单元加工。
这意味何?混合技术有何实质优势?
LC: 预期同功耗下性能提升至少25%,或同性能下功耗降50%。实际意义:移动设备续航翻倍,为物联网、射频、集成光子学的先进CMOS开辟新可能。
研究项目产出多少专利?有突出者?
LC: 项目期间授权约15项专利。最关键是US 9,640,394,保护我们利用空氧化物腔的选择性外延集成方法——异质半导体硅上协同集成的真正范式转移。
后续规划?
LC: 虽证实混合方案可扩展,须确保化合物材料量产保质。未来工作聚焦制造可行性、探索物联网射频通信与集成光子器件。
鲜为人知的个人故事?
(LC): 8岁搭建第一个电子电路,20年后从零用最先进可用技术在硅上设计集成电路。
Lukas Czornomaz与另外两位IBM首席发明家探讨角色含义:
纳米材料