Книга "MOS Devices for Low-Voltage and Low-Energy Applications" помогает читателям понять физику, лежащую в основе MOS-устройств для применений с низким напряжением и энергопотреблением. Она основана на своевременных опубликованных и неопубликованных работах, написанных опытными авторами. В книге рассматриваются различные многообещающие MOS-устройства, применимые в области низкопотребляющих окружающей среды и медицинских приложений. Описываются физические эффекты (квантовые, туннельные) MOS-устройств. Демонстрируется производительность устройств, что помогает читателям выбрать подходящие устройства для промышленной или потребительской среды. Рассматриваются также некоторые устройства на основе германия и других соединительных материалов для применения в высокочастотных устройствах и будущем развитии высокопроизводительных устройств.
"Кажущиеся незначительными повседневные устройства, такие как смартфоны, планшеты, а также услуги, такие как онлайн-игры или поисковые запросы в интернете, потребляют огромные объемы энергии. Даже находясь в режиме ожидания, все эти устройства потребляют энергию. Ожидается, что предстоящий 'Интернет вещей' (IoT) развернет 60 миллиардов электронных устройств в наших домах, автомобилях и городах. Великобритания уже потребляет до 16 процентов всей своей энергии через использование интернета, и этот показатель удваивается каждые четыре года. Согласно Daily Mail Великобритании за май 2015 года, если темпы использования продолжатся, вся энергоснабжение Великобритании может быть поглощено использованием интернета всего за 20 лет. В 2013 году американские центры обработки данных потребляли примерно 91 миллиард киловатт-часов электроэнергии, что соответствует энергии, вырабатываемой семнадцатью 1000-мегаваттными атомными электростанциями. Прогнозируется, что потребление электроэнергии центрами обработки данных увеличится до примерно 140 миллиардов киловатт-часов ежегодно к 2020 году, что эквивалентно ежегодной выработке 50 атомных электростанций." - Natural Resources Defense Council, США, февраль 2015 года.
Все эти примеры подчеркивают неотложную необходимость разработки электронных устройств, потребляющих как можно меньше энергии. Книга "MOS Devices for Low-Voltage and Low-Energy Applications" исследует различные варианты транзисторов, которые могут быть использованы для достижения этой цели. В ней подрробно описывается физика и производительность транзисторов, которые могут работать при низком напряжении и потреблять мало энергии, такие как транзисторы с работой в подпороговом режиме в массовых транзисторах, полностью разряженные SOI-устройства, туннельные FET, многоворотные и gate-all-around MOSFET. Также приводятся примеры низкоэнергетических схем, использующих эти устройства.
"Книга 'MOS Devices for Low-Voltage and Low-Energy Applications' является хорошей справочной литературой для аспирантов, исследователей, полупроводниковых и электротехнических инженеров, которые будут проектировать электронные системы будущего." - Доктор Жан-Пьер Колинж, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC).
"Авторы представляют творческий подход к показу, как различные MOS-устройства могут использоваться для низковольтных и низкопотребляющих приложений. Они начинают с Bulk MOSFET, продолжают с SOI MOSFET, FinFET, gate-all-around MOSFET, Tunnel-FET и других. В книге представлены физика устройств, моделирование, симуляции, экспериментальные результаты и применения. Эта книга интересна для исследователей, аспирантов и студентов. Вопросы низкого энергопотребления являются важной темой для интегральных схем в будущем, и никто не может обойти эту тему." - Профессор Жоао А. Мартино, Университет Сан-Паулу, Бразилия.
Книга представляет собой практическое руководство по использованию МОП-структур при разработке электронных элементов с низким напряжением питания и невысоким уровнем энергопотребления. Автор издания — известный ученый, профессор и эксперт в области микроэлектроники Ясухиса Омура. Материал подготовлен на основе научных и нами не опубликованных работ других экспертов. Книга затрагивает различные инновационные МОП устройства, полезные для будущих разработок в среде экологического и биологического энергосбережения.
Физическое воздействие МОп устройств связано с квантовыми процессами и электронным туннелированием. Производительность каждого отдельного элемента объясняется. Это даст читателю возможность подобрать подходящие устройства как для промышленной, так и бытовой сферы. Помимо простых транзисторных элементов в книге также рассматривается использование устройств на базе германия и сложных материалов для высокочастотных приложений и повышения эффективности.
Такие повседневные элементы бытовой электроники как смартфоны, планшеты и служба игр в интернете потребляют огромное количество электроэнергии. В режиме ожидания все эти устройства продолжают ее тратить. По планам, «Интернет Вещей» (IoT), состоящий из 60 миллиардов устройств, применяемых человеком каждый день, должен расположиться в наших домах, машинах и городах. Британия использует 16% от общего объема электроэнергии только из-за электронной активности. Этот показатель растет с геометрической прогрессией каждые несколько лет. Даже если такой рост продолжится, весь объем электрической сети Британии может закончиться уже через 20 лет.
В 2012 году американские центры оцифровки использовали 91 млрд киловатт-часов электроэнергии, что равно уровню электростанций, выпускающих 17 мегаватт ядерной энергетики. Потребление электрической энергии предприятиями центров обработки данных будет расти до стабильного уровня 149 миллиарда киловатт часов к 20. Таким образом, это означает переход от 50 ядерных наземных электростанций. Все эти примеры показывают необходимость активного исследования микроэлектронных элементов, которые могли бы потреблять минимальное количество энергии.
Электронная Книга «MOS Devices for Low-Voltage and Low-Energy Applications» написана автором Yasuhisa Omura в году.
Минимальный возраст читателя: 0
Язык: Английский
ISBN: 9781119107378
Описание книги от Yasuhisa Omura
Helps readers understand the physics behind MOS devices for low-voltage and low-energy applications Based on timely published and unpublished work written by expert authors Discusses various promising MOS devices applicable to low-energy environmental and biomedical uses Describes the physical effects (quantum, tunneling) of MOS devices Demonstrates the performance of devices, helping readers to choose right devices applicable to an industrial or consumer environment Addresses some Ge-based devices and other compound-material-based devices for high-frequency applications and future development of high performance devices. «Seemingly innocuous everyday devices such as smartphones, tablets and services such as on-line gaming or internet keyword searches consume vast amounts of energy. Even when in standby mode, all these devices consume energy. The upcoming 'Internet of Things' (IoT) is expected to deploy 60 billion electronic devices spread out in our homes, cars and cities. Britain is already consuming up to 16 per cent of all its power through internet use and this rate is doubling every four years. According to The UK's Daily Mail May (2015), if usage rates continue, all of Britain's power supply could be consumed by internet use in just 20 years. In 2013, U.S. data centers consumed an estimated 91 billion kilowatt-hours of electricity, corresponding to the power generated by seventeen 1000-megawatt nuclear power plants. Data center electricity consumption is projected to increase to roughly 140 billion kilowatt-hours annually by 2020, the equivalent annual output of 50 nuclear power plants.» —Natural Resources Defense Council, USA, Feb. 2015 All these examples stress the urgent need for developing electronic devices that consume as little energy as possible. The book “MOS Devices for Low-Voltage and Low-Energy Applications” explores the different transistor options that can be utilized to achieve that goal. It describes in detail the physics and performance of transistors that can be operated at low voltage and consume little power, such as subthreshold operation in bulk transistors, fully depleted SOI devices, tunnel FETs, multigate and gate-all-around MOSFETs. Examples of low-energy circuits making use of these devices are given as well. «The book MOS Devices for Low-Voltage and Low-Energy Applications is a good reference for graduate students, researchers, semiconductor and electrical engineers who will design the electronic systems of tomorrow.» —Dr. Jean-Pierre Colinge, Taiwan Semiconductor Manufacturing Company (TSMC) «The authors present a creative way to show how different MOS devices can be used for low-voltage and low-power applications. They start with Bulk MOSFET, following with SOI MOSFET, FinFET, gate-all-around MOSFET, Tunnel-FET and others. It is presented the physics behind the devices, models, simulations, experimental results and applications. This book is interesting for researchers, graduate and undergraduate students. The low-energy field is an important topic for integrated circuits in the future and none can stay out of this.» —Prof. Joao A. Martino, University of Sao Paulo, Brazil
