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素子

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1: 2016/08/19(金) 07:28:08.89 ID:CAP_USER9
◆2021年、ムーアの法則が崩れる?

「集積回路の実装密度は18カ月ごとに2倍になる」。
このムーアの法則は、1965年にインテル共同創業者のゴードン・ムーア氏が唱えた。

経験則だが、集積回路(半導体)の歴史はこの法則を、回路上のトランジスタやリード線といった素子を微細化することで実現してきた。
時間とともに技術は進歩し集積回路は高密度化し、それが結果として高性能化、高速化と低価格化を伴う。

18カ月で2倍、つまり3年ごとに4倍の容量のメモリチップが登場する。
15年で1024倍になり、たとえば同じ価格のメモリモジュールが1Mバイトから1Gバイトになる。

18カ月というサイクルは、厳密に言えば近年は崩れているが、驚異的なペースでの集積回路の高密度化は続いている。
集積回路が誕生したころから、我々はそれが当たり前だと思ってきた。

しかしこの法則は、2021年、つまりあと5年で崩れるという。
米国半導体工業会(SIA)が出した「2015年の半導体国際ロードマップ」と題するレポートで予測されている。

目に見える大きさから始まった集積回路は2016年現在、10nm(ナノメートル)プロセス、つまり素子1個の幅が1億分の1メートルという精密さで作られている。
これが2020年には半分の5nmプロセスになるという予測もあるが、物質を無限に分割することはできず、いずれ原子の大きさという壁にぶつかる。

トランジスタは、原子の格子構造によって電流(電子)を制御する。
5nm付近になると原子1個(およそ0.1nm)の大きさが影響を与えてくる。

回路を流れる電流、つまり移動する電子も、リード線の幅に対する抵抗や、物理学上の不確定性原理や、その他さまざまな理由から影響を受け、電子回路が実現できなくなる。
集積回路が原子や素粒子からできていることを考えれば、いつかは来る限界だとわかっていたが、ついにその限界が2021年に訪れるというわけだ。

では、どうなるのだろうか。
これまで何度も、ムーアの法則は物理的な限界を迎えたと考えられてきたが、そのたびに技術革新によって乗り越えられてきた。
だが今度の限界は、回避できそうにない。

ここで、発想を転換すれば解決できるのではないか。
回路を微細化しなくても、要するにシリコンウエハー上の同じ面積に、より多くの回路を詰め込めればいい。

具体的には、3次元方向に回路を展開する。積み重ねた薄膜上にそれぞれ回路を作り、相互に接続するなど、さまざまな3次元回路の製造法が模索されている。
発熱やコストの問題があるが、それも技術革新が解決するだろう。

こうして、2021年以後も見かけ上はムーアの法則が継続することになるかもしれない。
だが3次元回路にも、いずれ限界はやってくる。
そのときは、なにが待っているのだろうか――。

解説図:ムーアの法則の一例を示すグラフ(Wikipediaより)
http://amd.c.yimg.jp/amd/20160816-00000031-zdn_n-000-0-view.jpg

ITmedia ニュース 2016年8月16日(火)11時44分
http://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20160816-00000031-zdn_n-sci
ダウンロード (1)


引用元: 【IT】「集積回路の実装密度は18ヶ月ごとに2倍になる」──ムーアの法則が2021年に崩れる? [無断転載禁止]©2ch.net

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1: 2016/07/20(水) 00:27:10.83 ID:CAP_USER
切手大に世界の全書物を記録?原子配置利用した記憶装置開発

【ワシントン共同】超小型の素子に膨大な情報を盛り込める記憶装置を開発したと、オランダ・デルフト工科大のチームが18日付英科学誌ネイチャーナノテクノロジー電子版に発表した。
面積当たりの情報量は現在のハードディスクの500倍で、理論的には、切手ほどの大きさで世界の全ての書物を記録できるという。

続きはソースで

images (3)

▽引用元:共同通信 2016/7/19 00:03
http://this.kiji.is/127787627660166651
新たに開発された1万分の1ミリ四方程度の大きさの素子。1キロバイトに相当する160単語の英文が記録できる(デルフト工科大提供・共同)
http://www.47news.jp/PN/201607/PN2016071801001365.-.-.CI0002.jpg

▽関連
A kilobyte rewritable atomic memory
Nature Nanotechnology (2016) doi:10.1038/nnano.2016.131
Received 17 March 2016 Accepted 15 June 2016 Published online 18 July 2016
http://www.nature.com/nnano/journal/vaop/ncurrent/abs/nnano.2016.131.html

Delft University of Technology:TU Delft
Smallest hard disk to date writes information atom by atom
http://www.tudelft.nl/en/current/latest-news/article/detail/kleinste-harddisk-ooit-schrijft-informatie-atoom-voor-atoom/

引用元: 【情報科学】切手大に世界の全書物を記録?原子配置利用した記憶装置開発/オランダ・デルフト工科大©2ch.net

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1: 2016/04/25(月) 21:23:21.45 ID:CAP_USER.net
NEC、NECトーキン、東北大、10倍以上の効率向上を実現したスピンゼーベック熱電変換素子を開発 (2016年4月25日):プレスリリース | NEC
http://jpn.nec.com/press/201604/20160425_02.html


日本電気株式会社(代表取締役 執行役員社長 兼CEO:新野 隆、以下 NEC)、NECトーキン株式会社(代表取締役執行役員社長:小山茂典、本社:宮城県白石市)、国立大学法人東北大学(総長:里見 進、所在地:宮城県仙台市)は共同で、新しい熱電変換技術であるスピンゼーベック効果(注1)を用いた熱電変換デバイス(注2)において、従来比10倍以上(注3)の変換効率向上を実現しました。

熱電変換技術は、無駄に捨てられている膨大な廃熱を再び電力に変換して利用できる技術として、省エネや温室効果ガス排出削減に向けた活用が期待されています。スピンゼーベック熱電変換デバイスは、製作コストが安く、汎用性、耐久性が高いなどの利点がありますが、変換効率が劣ることが課題でした。

今回、新しく開発した材料と素子構造を適用することで、スピンゼーベック熱電変換デバイスの変換効率を10倍以上にし、また高温の熱処理が不要な製造プロセスにより、樹脂等のフレキシブル素材を使ったデバイスが実現できます。

また、今回開発した素子により、スピンゼーベック熱電変換デバイスの変換効率は、開発初期の素子と比較して約100万倍の改善を遂げ、発電素子としての実用化に向けて大きく前進しました。また、熱の流れを測るセンサーとして実用的な感度を達成する目処もつきました。

今後、3者は、熱を大量に排出するプラントやデータセンターなどの建物、自動車などの廃熱から発電を行う技術の実用化に向けて、さらなる研究開発を進めていきます。

続きはソースで

ダウンロード
 

引用元: 【材料科学/エネルギー技術】10倍以上の効率向上を実現したスピンゼーベック熱電変換素子を開発

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1: 2016/04/16(土) 12:57:10.34 ID:CAP_USER.net
日経プレスリリース
http://release.nikkei.co.jp/detail.cfm?relID=411598&lindID=5


東大、超柔軟有機LEDの大気安定動作に成功

超柔軟有機LEDの大気安定動作に成功
~貼るだけで人の肌がディスプレイに~


■発表のポイント
 ◆超柔軟な有機LEDにより、貼るだけで皮膚がディスプレイになる。
 ◆超柔軟な有機光センサーを貼るだけで血中酸素濃度や脈拍の計測が可能となる。
 ◆ヘルスケア、医療、福祉、スポーツ、ファッションなど多方面への応用が期待される。


■発表概要:
 JST戦略的創造研究推進事業の一環として、東京大学大学院工学系研究科の染谷 隆夫 教授と横田 知之 講師らの研究グループは、超柔軟で極薄の有機LEDを作製し、大気中で安定に動作させることに成功しました。

この超柔軟有機LEDは、すべての素子の厚みの合計が3マイクロメートルしかないため、皮膚のように複雑な形状をした曲面に追従するように貼り付けることができます。実際に、肌に直接貼りつけたディスプレイやインディケーターを大気中で安定に動作させることができました。さらに、極薄の高分子フィルム上に有機LEDと有機光検出器を集積化し、皮膚に直接貼り付けることによって、装着感なく血中酸素濃度や脈拍数の計測に成功しました。開発の決め手となったのは、水や酸素の透過率の低い保護膜を極薄の高分子基板上に形成する技術です。本研究で、貼るだけで簡単に運動中の血中酸素濃度や脈拍数をモニターして、皮膚のディスプレイに表示できるようになった結果、ヘルスケア、医療、福祉、スポーツ、ファッションなど多方面への応用が期待されます。

 本研究成果は、2016年4月15日(米国時間)に米国「Science Advances」誌オンライン速報版で公開されます。

続きはソースで

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引用元: 【材料科学】超柔軟有機LEDの大気安定動作に成功 貼るだけで人の肌がディスプレイに

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1: 2016/02/17(水) 21:22:56.91 ID:CAP_USER.net
人が通り抜けられる大型「空中ディスプレイ」、三菱電機が開発 - ITmedia LifeStyle
http://www.itmedia.co.jp/lifestyle/articles/1602/17/news079.html
三菱電機 ニュースリリース 空中に大型映像を表示する「空中ディスプレイ」を開発
http://www.mitsubishielectric.co.jp/news/2016/0217-e.html
http://www.mitsubishielectric.co.jp/news/2016/pdf/0217-e.pdf


 三菱電機の先端技術総合研究所は2月17日、何もない場所に対角約56インチの映像が現れる「空中ディスプレイ」技術を発表した。
デジタルサイネージやアミューズメント用途、案内標識など公共サインの分野に向けて開発を進め、2020年度以降の実用化を目指す。

 空中に映像を表示する仕組みは、入ってきた光を反射光と透過光に分離する光学素子“ビームスプリッター”と、入ってきた光を同じ方向に反射する“再帰性反射シート”を組み合わせたこと。
スクリーンの映像(光)をビームスプリッターで分離し、再帰性反射シートで複数の光を反射、離れた場所に結像させると空中に映像が現れる。

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引用元: 【技術】空中に大型映像を表示する「空中ディスプレイ」を開発

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1: 2016/02/03(水) 12:30:38.38 ID:CAP_USER.net
産総研:可視光全域の波長をカバーする、世界で初めての標準LEDを開発
http://www.aist.go.jp/aist_j/press_release/pr2016/pr20160202_2/pr20160202_2.html


ポイント

• これまで困難であった可視光全域で十分な光強度をもつ標準LEDを開発
• 複数色のLED素子と複数の蛍光体を組み合わせて実現
•LED照明や有機EL照明の高精度な特性評価と性能向上への貢献に期待


概要

 国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)物理計測標準研究部門【研究部門長 中村 安宏】 光放射標準研究グループ 中澤 由莉 研究員、丹羽 一樹 主任研究員、神門 賢二 主任研究員と日亜化学工業株式会社【代表取締役社長 小川 裕義】(以下「日亜化学工業」という)は、共同で、
可視光全域をカバーする標準LEDを、世界で初めて開発した。

 次世代照明として普及しつつあるLED照明や有機EL照明といった固体素子照明では、明るさを評価する指標として全光束や色の評価が重要とされ、これらの評価のためには、分光測定により、光の波長ごとの強度を高精度に測ることが不可欠である。
分光測定を高精度に行うには、評価対象の光源を、基準となる標準光源と比較する必要があるが、これまで、固体素子照明の高精度な分光測定に利用でき、可視光全域をカバーする標準光源は存在しなかった。

 今回、産総研と日亜化学工業は、中心波長が異なる複数のLED素子と複数の蛍光体を用いて、可視光全域で十分な光強度をもつ標準LEDを開発した。
LEDの製造・開発の現場において、この標準LEDを用いることで、固体素子照明の高精度な特性評価が可能となり、製品開発の加速や性能向上への貢献が期待できる。

 なお、この技術の詳細は、産総研つくばセンター(茨城県つくば市)で開催される2015年度計量標準総合センター成果発表会で2016年2月10日に報告される。

続きはソースで

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引用元: 【技術】可視光全域の波長をカバーする、世界で初めての標準LEDを開発 次世代照明の高精度な特性評価を目指して

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