Detail projektu

Uchovávání energie na čipu pro autonomní senzorové pole (CAPoC)

Období řešení: 01.01.2017 — 31.12.2019

Zdroje financování

Grantová agentura České republiky - Standardní projekty

- plně financující (2017-01-01 - nezadáno)

O projektu

Skladování energie pro MEMS generátory integrovaných na čipu s patřičnými obvody je klíčovým prvkem pro úspěšný provoz autonomních mikrosystémů. V důsledku toho materiály a technologie na míru pro realizaci tenkovrstvých kondenzátorů kompatibilní s CMOS mají zásadní význam. Očekávané vlastnosti těchto zařízení cílí na hodnotou kapacity desítek mF/cm2, nízký ztrátový činitel a nízké svodové proudy. K využití maximálního na povrchu bude kondenzátor založen na porézních materiálech a bude studováno několika technik tvorby oxidu kovu. Modelování a simulace vlastností pomáhají rozvíjet struktury kondenzátoru s požadovanými parametry na křemíkové destičce.

Popis anglicky
Energy storage for MEMS harvesters integrated on chip with specific circuitry is a key feature for the successful operation of autonomous micro systems. As a consequence, tailored materials and technologies for the realization of thin film capacitors compatible with CMOS are of utmost importance. Expected properties of these devices target capacitance values of tens of μF/cm2, low loss factor and low leakage currents. To exploit a maximum in surface area the capacitor is based on porous materials and several techniques of metal oxide formation will be studied. Modeling and simulation of the properties help to develop the capacitor structure with desired parameters on silicon die.

Klíčová slova
mikročip; kondenzátor; generátor energie; depozice;atomových;vrstev; naprašování

Klíčová slova anglicky
chip; capacitor; energy harvester; Atomic;Layer;Deposition; sputtering

Označení

GA17-27340S

Originální jazyk

čeština

Řešitelé

Schmid Ulrich, prof. Dr. - hlavní řešitel
Hubálek Jaromír, prof. Ing., Ph.D. - spoluřešitel

Útvary

Ústav mikroelektroniky
- odpovědné pracoviště (11.01.2017 - nezadáno)
oddělení-MEL-SIX
- spolupříjemce (01.01.2017 - 31.12.2019)
Centrum senzorických, informačních a komunikačních systémů
- příjemce (01.01.2017 - 31.12.2019)

Výsledky

HUBÁLEK, J.; SCHNEIDER, M.; HRDÝ, R.; PRÁŠEK, J.; SCHMID, U. Project for Energy Storage on a Chip for MEMS. Lanškroun: European Passive Components Institute, 2017.
Detail

FILLNER, P.; HRDÝ, R.; PRÁŠEK, J.; NEŠPOR, D.; HUBÁLEK, J. ALD Grown Dielectrics for Cap on a Chip: Fabrication and Characterization. In 41st International Spring Seminar on Electronics Technology ISSE2018. Electronics Technology (ISSE). Serbia: IEEE Computer Society, 2018. p. 1-5. ISBN: 9781538657317. ISSN: 2161-2528.
Detail

KŘÍŽ, T.; NEŠPOR, D. A Numerical Analysis of Capacitors for On-chip Energy Storage. In 2018 Progress in Electromagnetics Research Symposium (PIERS-Toyama). Progress In Electromagnetics. Toyama, Japan: IEEE, 2018. p. 1166-1171. ISBN: 978-4-88552-316-8. ISSN: 1559-9450.
Detail

KARTCI, A.; VANČÍK, S.; PRÁŠEK, J.; HRDÝ, R.; SCHNEIDER, M.; SCHMID, U.; HUBÁLEK, J. Comparison of on-chip MIS capacitors based on stacked HfO2/Al2O3 nanolaminates. Materials Today Communications, 2022, vol. 33, no. 1, p. 1-8. ISSN: 2352-4928.
Detail

HRDÝ, R.; PRÁŠEK, J.; FILLNER, P.; VANČÍK, S.; SCHNEIDER, M.; HUBÁLEK, J.; SCHMID, U. Development of HfO2/Al2O3 Stack for On-Chip Capacitor Applications. In 42st International Spring Seminar on Electronics Technology ISSE2019. International Spring Seminar on Electronics Technology ISSE. Poland: IEEE Computer Society, 2019. p. 1-4. ISBN: 978-1-7281-1874-1. ISSN: 2161-2536.
Detail

PRÁŠEK, J.; HOUŠKA, D.; HRDÝ, R.; HUBÁLEK, J.; SCHMID, U. Optimization of Cryogenic Deep Reactive Ion Etching Process for On-Chip Energy Storage. In 42st International Spring Seminar on Electronics Technology ISSE2019. International Spring Seminar on Electronics Technology ISSE. Poland: IEEE Computer Society, 2019. p. 1-6. ISBN: 978-1-7281-1874-1. ISSN: 2161-2536.
Detail

VANČÍK, S.; KARTCI, A.; HUBÁLEK, J.; HRDÝ, R.; PRÁŠEK, J.; SCHNEIDER, M.; SCHMID, U. Development of 3D on-chip capacitor based on high-κ dielectric. Milano: 2021.
Detail

HRDÝ, R.; PRÁŠEK, J.; VANČÍK, S.; SCHMID, U.; HUBÁLEK, J.: CAPOC P01; Al2O3/HfO2 heterogenní kapacitor na čipu. LabSensNano (CEITEC RG1-2) T10-N0.66. URL: http://www.umel.feec.vutbr.cz/LabSensNano/products.aspx?id=145. (funkční vzorek)
Detail

Odpovědnost: Schmid Ulrich, prof. Dr.