Thermische oscillator in CMos steekt kwartskristal naar de kroon

Vier jaar geleden had TU Delft-onderzoeker Kofi Makinwa een plannetje om een nauwkeurige oscillator geheel in CMos te maken door slim gebruik te maken van de temperatuurgeleiding in silicium. Op de afgelopen International Solid State Circuits Conference prijkte het resultaat in de vorm van een artikel door zijn promovendus Mahdi Kashmiri, coauteur Michiel Pertijs en Makinwa, die ondertussen hoogleraar is bij de groep Elektronische Instrumentatie van de faculteit EWI.

ISSCC

De International Solid State Circuits Conference wordt een beetje gezien als de Olympische Spelen in halfgeleiderland. Er zijn echter een paar opmerkelijke verschillen: de ISSCC wordt elk jaar gehouden, altijd in San Francisco, en de Lage Landen spelen wel degelijk in de voorhoedes mee. Imec, de KU Leuven, NXP en de Universiteit Twente hebben bijvoorbeeld hun naam onder respectievelijk tien, zes, vier en drie inzendingen staan, al dan niet samen. Ter vergelijking: Intel heeft zestien artikelen. Ook Delft wist dit jaar maar liefst tien artikelen goedgekeurd te krijgen, een absoluut record.

Naast de CMos-oscillator komt vanuit Makinwa’s groep ook een omgekeerde versie, die juist fungeert als temperatuursensor. De voeler werkt van -55 tot 125 graden Celsius en heeft een nauwkeurigheid van plus of min 0,2 graden zonder te trimmen. Een andere Delftse CMos-temperatuursensor is weliswaar net iets minder nauwkeurig, maar het verbruik ligt op slechts 9 microwatt, zeven keer zuiniger dan de state of the art. Nog een derde CMos-temperatuursensor wordt gemaakt in geavanceerde 65-nanometertechnologie en meet slechts 0,1 mm2. Deze sensor haalt een nauwkeurigheid van 0,2 graden na trimmen, zelfs over een bereik van -70 tot 125 graden. Dit is een tienvoudige verbetering ten opzichte van temperatuursensoren gemaakt in vergelijkbare technologieën. Andere studenten van Makinwa publiceren over een instrumentatieversterker met een offset van slechts 2 microvolt en een bandgapreferentie in CMos met een nauwkeurigheid van 0,15 procent na een enkele trimstap.

This article is exclusively available to premium members of Bits&Chips. Already a premium member? Please log in. Not yet a premium member? Become one for just €20 for the first year and enjoy all the benefits.

Login

Become a premium member for just €20

Thermische oscillator in CMos steekt kwartskristal naar de kroon

Login

Micron rules out 4F² DRAM in favor of continued scaling and 3D transition

Nvidia moves optical engines onto interposer

Melexis selects Neways for pressure sensor packaging

Amsterdam quantum venture wins Photondelta contest with chip-based atomic clock

Photon Bridge raises €10M to scale lasers for AI interconnects

Intel pitches 300mm silicon photonics with integrated InP lasers

New Origin photonics fab clears power and water hurdles

Quantinuum reports error correction advance toward 2029 quantum computer

Chinese startup presents 15-watt EUV source prototype

Terafab reportedly to receive first ASML EUV scanner in mid-2027

Cloud giants’ capital spending to exceed $1.5T in 2027

Fab construction on the rise to meet AI demand

ASML considers further capacity expansion beyond existing growth plans

Eindhoven-based chip designer Sciosense acquired by China’s Fortior

Dutch high-tech sector calls for lasting successor to Growth Fund

Spectacell raises 6 million euros for chip-based cell imaging

Globalfoundries targets physical AI with new FD-SOI platform

Besi and Applied deepen packaging collaboration

Xiver secures €28M for production expansion

Report calls for blanket ban on DUV immersion exports to China