ЭКСПРЕСС-ИНФОРМАЦИЯ
advertisement
ЦНИИ «ЭЛЕКТРОНИКА» ЭКСПРЕСС-ИНФОРМАЦИЯ по зарубежной электронной технике Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. Еженедельный научно-технический бюллетень Издается с 1971 г., в электронном виде - с 2003 г. Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 2 Сегодня в выпуске: Материалы 63-й Международной конференции по твердотельным ИС Перспективы расширения производства солнечных элементов с пассивирующими слоями на задней поверхности Фотоэлектрохимический элемент для накопления энергии УФ излучения Мировой рынок лазеров для медицины и косметологии Новый VECSEL для терагерцового диапазона ____________________________________________________________________________ Материалы международных конференций Макушин М.В. Материалы 63-й Международной конференции по твердотельным ИС В Сан-Франциско 31 января-4 февраля 2016 г. состоялась 63-я Международная конференция по твердотельным ИС (ISSCC-2016), посвященная основным направлениям развития полупроводниковых технологий, материалов, оборудования и архитектур, а также основных конечных рынков их использования. Основной темой ISSCC2016 было: «Кремниевые системы для «Всеохватывающего Интернета i». В рамках конференции были проведены заседания 200 секций, на которых выступило около 3 тыс. специалистов. На открытии конференции отмечалось, что т.н. «Закон Мура»ii не утратит своего значения и после завершения эры КМОП-технологии, так как все равно остается задача снижения удельной стоимости транзистора. Однако в период пост-КМОП возникают новые вызовы, не только на уровне транзисторных структур, но и на уровне компьютерных архитектур. К перспективным «наследникам» КМОП технологии относятся туннельные полевые транзисторы (TFET), сегнетоэлектрические полевые транзисторы (FEFET), спинтроника, новые материалы типа AIIIBV и т. д. Тем не менее, разработчики пытаются и будут пытаться как можно дольше продлить использование КМОП-технологии ниже рубежа 10 нм из-за ее отработанности и обширного парка установленного технологического оборудования. В долгосрочном плане ожидается появление «гибридных» ИС, сочетающих в себе как КМОП, так и новые технологии. Самой большой проблемой пост-КМОП технологий (по оценкам) является то, что, хотя КМОП-альтернативы будут обеспечивать снижение потребляемой мощности, но одновременно внедрение всех известных альтернатив (по мере масштабирования) будет связано с увеличением времени задержки (рисунок 1). Перспективные технологии схем памяти Представители корпорации Intel указали, что полупроводниковой промышленности необходимо сосредоточиться на снижении как потребляемой мощности, так и удельной стоимости транзистора. При этом при переходе от 22-нм к 14-нм топологиям корпорации удалось добиться снижения этих показателей несколько лучше, чем по отрасли в целом. И это несмотря на то, что в последнее время стоимость разработки каждого нового технологического процесса (переход на меньшие топологические нормы) увеличивается на 30%, тогда как долгосрочная ретроспективная тенденция показывает 10%. Предполагается, что подобная тенденция сохранится при переходе к 7-нм проектным нормам. Особо подчеркивалось, что, по мнению Intel, использование EUViii-литографии не начнется ранее освоения именно 7-нм топологий. Использо- Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 3 вание EUV-литографии окажет значительное воздействие на стоимость формирования структур – она будет ниже, чем при использовании методик многократного формирования рисункаiv (рисунок 2). Рисунок 1 – Широкий выбор пост-КМОП технологий может привести к снижению потребляемой мощности, но время задержки увеличивается Рисунок 2 – Сопоставление структуры издержек формирования рисунка при использовании методик иммерсионного двойного формирования рисунка и EUV-литографии Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 4 Отдельно представители Intel указывали, что их 10-нм технологический процесс будет поддерживать пять уровней порогового напряжения (рисунок 3). Множество точек оптимизации на данном уровне, похоже, будет нарастать за счет пост-КМОП-технологий, добавляемых к стандартному КМОП-процессу [1]. Рисунок 3 – Увеличение выбора вариантов потребляемой мощности (10-нм процессоры Intel с малой потребляемой мощностью будут поддерживать пять уровней порогового напряжения) На уровне 16/14-нм топологий в области флэш-памяти NAND-типа идет ожесточенная борьба корпораций Micron и Samsung. На ISSCC-2016 корпорация Micron продемонстрировала 768-Гбит 3D NAND-прибор на основе технологии трехбитных ячеек с плавающим затвором (рисунок 4). За счет размещения управляющих схем под матрицей флэш-памяти удалось достичь плотности записи порядка 4,29 Гбит/мм2, по сравнению с наиболее современной массово выпускаемой 256-Гбит 3D NAND ИС корпорации Samsung, чья плотность записи составляет 2,6 Гбит/мм2. Что касается планарных NAND схем, выпускаемых основными производителями, то их максимальная плотность составляет 1 Гбит/мм2. Технология плавающего затвора известна достаточно давно – она начала применяться в первых схемах флэш-памяти NAND-типа. Samsung и другие изготовители применяют другой подход - 3D NAND приборы на принципе захвата заряда. Кристаллы ИС корпорации Micron относительно крупные – 179,2 мм2, по сравнению с 97,6 мм2 у приборов Samsung. Однако их скорость считывания составляет 800 Мбайт/с, по сравнению с 178 Мбайт/с у приборов Samsung. В то же время, скорость записи схем южнокорейского производителя превосходит показатель американского конкурента: 53 Мбайт/с и 44 Мбайт/с, соответственно. Однако архитектура Micron имеет свою ахиллесову пяту: в настоящее время используются сравнительно большие 96-Мбайт блоки, не включающие частичные блоки операций записи или стирания. Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 5 Рисунок 4 – Конструкция корпорации Micron с плавающим затвором демонстрирует новый рекорд плотности 3D NAND В настоящее время все 3D NAND схемы (за исключением продукции Micron) используют технологию захвата заряда. Эта технология более дорогостояща по сравнению с технологией плавающего затвора, применяемой в большинстве планарных схем флэш-памяти NAND-типа. Что касается корпорации Samsung, то на ISSCC-2016 она представила свою вертикальную NAND (VNAND) технологию. С ее использованием в настоящее время выпускаются 48-слойные приборы, это третье поколение 3D NAND ИС Samsung, обладающее большей плотностью записи, чем описывавшиеся на ISSCC-2015 32-слойные схемы. В планах Samsung заложен выпуск на рынок приборов с числом слоев 100 и более. На данный момент Samsung является безусловным лидером среди изготовителей флэш-памяти NAND-типа: корпорация контролирует 34,1% рынка, за ней следуют Toshiba и SanDisk. Корпорация Micron находится на четвертом месте с долей рынка 14,6%. Samsung достаточно агрессивно продвигает свою VNAND технологию. Однако у этой достаточно дорогой технологии (дороговизну корпорация пытается перебить за счет массовой продажи) имеются как плюсы, так и минусы (рисунок 5). Одной из проблем при изготовлении этих ИС является связь слоев посредством травления межслойных отверстий под последующую заливку межсоединений. Сравнительно большие отверстия каналов более легки в изготовлении, но в то же время это ослабляет сопротивление числовой шины (рисунок 6). Отраслевые аналитики отмечают, что на схемы на основе захвата заряда в настоящее время приходится около 80% отгрузок NAND-флэш в пересчете на емкость (в битах). Такая ситуация, как предполагается, сохранится в ближайшие два года. На ISSCC свои 768-Гбит 3D BiCSv схемы на трехуровневых ячейках (TLC) представили Toshiba/SanDisk (совместные разработки/производство). В соответствии с маршрутной картой развития флэш-памяти этих фирм в конце 2017 г. ожидается начало серийного выпуска 768-Гбит приборов, а в 2018 г. – начало массового производства схем емкостью 1 Тбит [2]. Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 6 Рисунок 5 – Некоторые «за» и «против» вертикальной NAND-архитектуры Samsung Рисунок 6 - Одна из проблем Samsung – травление межслойных отверстий межсоединений лучшей формы Интересный доклад об освоении 10-нм процессов представила корпорация Samsung. Было заявлено об изготовлении 128-Мбит СОЗУ по FinFET технологии. Новая 6-транзисторная одноразрядная ячейка, оптимизированная по размеру, на 38% меньше, чем аналогичная ячейка, изготовленная по 14-нм процессу фирмы. Ее площадь составила 0,04 мкм2. Площадь ячейки, оптимизированной под сильноточный процесс, чуть больше – 0,049 мкм2 (рисунок 7). СОЗУ обычно занимают до 30% площади мобильных прикладных процессоров и уменьшение размера обычно является хорошим признаком снижения удельной стоимости транзистора. Однако в случае 10-нм СОЗУ малый размер ячейки создает некоторые проблемы. Ячейки 10-нм СОЗУ настолько малы, что их минимальные уровни напряжения оказываются «непривлекательными» вследствие воздействия изменения параметров процесса. Подобные эффекты наблюдались на предшествующих топологических нормах, из-за чего разработчикам пришлось вводить вспомогательную компенсирующую СОЗУ-схемотехнику. Специалисты Samsung отметили, что 10-нм «плавник» (fin) способствует увеличению производительности, однако наибольшей трудностью при переходе с 14-нм на 10-нм процесс является обратное сопротивление, снижающее положительный эффект перехода к меньшим топологическим разме- Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 7 рам. Данная проблема останется и при переходе к 7-нм топологиям. Логические элементы, использовавшиеся Samsung при отработке 10-нм процесса, могут быть масштабированы и далее, но это повлечет за собой введение дополнительных этапов в технологический процесс. Представленные Samsung образцы являются опытным вариантом 10-нм тестовых ИС второго поколения, серийное производство которых еще не начато. Рисунок 7 – Использование 10-нм процесса Samsung позволяет уменьшить (по сравнению с 14-нм процессом) как площадь высокоплотной одноразрядной ячейки СОЗУ (на 38%), так и площадь сильноточной одноразрядной ячейки В отличие от TSMC, которая в своем 16-нм FinFET процессе использует 20-нм межсоединения, в новом процессе Samsung используются только 10-нм топологии. Кроме того, для достижения минимальных уровней напряжения (45 мВ для высокоплотных ячеек и 130 мВ для сильноточных ячеек) Samsung применила методику двойного перехода в числовой шине. Больших подробностей об этой методике и общих подходах к освоению 10-нм процесса в докладе корпорации приведено не было. Отмечались только преимущества по сравнению с 14-нм процессом, а также было заявлено о намерении Samsung начать массовое производство схем на основе 10-нм FinFET процесса в конце текущего года (на мощностях foundryvi-подразделения в Остине, шт. Техас) [3]. Одновременно с докладом Samsung корпорация Cadence Design Systems заявила об аттестации 10-нм процесса южнокорейской фирмы. Новое инструментальное средство САПР Innovus Implementation System, являющееся инструментом реализации на физическом уровне следующего поколения, интегрировано с блоками завершающего контроля. Это обеспечивает заказчикам возможность ускоренного освоения новых конструкций на основе подхода оптимизации потребляемой мощности, производительности и площади кристалла (power, performance and area, PPA). В новой САПР также использована технология размещения компонентов GigaPlace, позволяющая улучшить сближение электрических и физических параметров конструкций на уровне передовых топологических норм. Помимо перечисленного, новая САПР дает возможность интеграции с уже существующими продуктами (Quantus QRC Extraction Solution, Tempus Timing Signoff Solution, Voltus Power Integrity Solution и Physical Verification System), что также способствует сокращению цикла проектирования. Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 8 Отмечается, что Innovus Implementation System построена на базе архитектуры с массовым параллелизмом, что улучшает ее возможности и способствует сокращению общего времени производственного цикла без ущерба для показателей РРА [4]. Нейронные сети Специалисты Массачусетского технологического института (MIT) представили ИС для нейронных сетей, эффективность которой в 10 раз превышает производительность мобильных графических процессоров (GPU). Кроме того, данная ИС оснащена алгоритмами запуска искусственного интеллекта. Разработка данного прибора финансировалась DARPAvii. Новая ИС пригодна, в частности, для широкого спектра применений, таких как распознавание объектов, речи, автоматическое определение лица в кадре (операция, предшествующая распознаванию лиц). В настоящее время сети стали достаточно сложными, и большая часть из них работает с использованием мощных GPU. Перед пользователями встает вопрос о наращивании функциональности смартфона или встраиваемого прибора, обеспечивающей работу даже в условиях отсутствия Wi-Fi соединения. Более того, по причинам конфиденциальности многие пользователи хотят обрабатывать изображения локально. Обработка изображения непосредственно в смартфоне позволяет избежать потери времени на передачу (задержка передачи), у пользователя появляется возможность быстрее реагировать на изменения при использовании некоторых приложений. Схема, получившая название Eyeriss, предназначена для использования в нейронных сетях со свёрточным шифрованием, когда на каждом узле многослойного процесса одни и те же данные передаются различными способами. Соответственно, сетевая информация может увеличиваться до огромных размеров. Это, в свою очередь, требует использования большего числа стандартных алгоритмов при реализации многих задач обработки изображений и, таким образом, задействования большего числа вычислительных ресурсов. Входящие данные распределяются по различным узлам нижнего слоя обрабатываемого изображения. В каждом узле происходит обработка данных и ее результаты передаются на узлы следующего уровня. Окончательный результат получается в конечном слое. Подобный «обучающий» процесс предполагает принятие решений в каждом узле, в целом же вся сеть находит корреляции между необработанными данными и метками, присваиваемыми им пользователями. Благодаря ИС, разработанной исследователями MIT, «обучающая» сеть может быть просто экспортирована в любой мобильный прибор. Схема Eyeriss обладает 168 ядрами, что примерно соответствует числу ядер в большинстве мобильных GPU. Кроме того, она поддерживает сетевые архитектуры AlexNet и Caffe. Основой эффективности Eyeriss является минимизация частоты, с которой ядрам необходимо осуществлять обмен с удаленными банками памяти, то есть операций, потребляющих время и энергию. В то время как многие ядра GPU делят единый, крупный банк памяти, ядра Eyeriss обладают собственной памятью. Более того, данная ИС обладает схемотехникой, сжимающей данные до их отправления на отдельные ядра. Каждое ядро также способно связываться непосредственно с близ расположенными ядрами, поэтому, если возникает необходимость обмена данными, отпадает необходимость их прохождения через основную память. В новой ИС MIT предусмотрена заказная схемотехника, распределяющая задачи между ядрами. В локальной памяти ядер хранятся как обрабатываемые в узлах данные, так и данные, описывающие сами узлы. Схемотехника распределения задач Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 9 может быть реконфигурирована под различные типы сетей, ее назначение – автоматическое распределение различных типов данных между ядрами с целью максимизации объема работ, выполняемых каждым ядром до передачи данных в основную память. Как ожидается, новые схемы MIT будут применяться в автономных роботах с батарейным питанием и в сетевых приборах, принимающих локальные решения, то есть выдающих собственные заключения, а не передающие необработанные данные в Интернет. В целом, идея разработчиков MIT состоит в том, чтобы появилась возможность оснастить датчиками транспортные средства, оборудование, структуры гражданского строительства/строительную технику, производственное оборудование и даже домашний скот с целью поддержания эксплуатации и выполнения задач координации [5]. Средства связи/«Интернет вещей» Межуниверситетский центр микроэлектроники (IMEC) и Брюссельский свободный университет (Vrije Universiteit Brussel, VUB) представили четырехантенный приемопередатчик с формированием пучка, предназначенный для 60-ГГц мультигигабитных средств связи, реализованный по 28-нм КМОП технологии. Новый приемопередатчик стал прорывом в разработке малых, дешевых решений с низкой потребляемой мощностью для мультигигабитных средств связи, нацеленных на стандарт WiGigviii, а также 60-ГГц беспроводные магистральные приложения. Вследствие огромного роста объемов мобильного трафика, дисплейных и аудиоприложений требуются новые спектральные ресурсы в миллиметровом диапазоне волн, способных поддерживать пользовательский спрос на системы с высокой скоростью передачи данных. Одним из путей реализации подобных задач является создание беспроводных сетей миллиметрового диапазона на основе малых ячеекix, расположенных вне помещений, характеризующихся формированием луча, методики обработки сигнала с использованием фазированных антенных решеток для направленной передачи или приема сигналов. Управление формирования лучей в желательном направлении позволяет добиться хорошего соединения и поддержать высокую спектральную эффективность. Совместная архитектура 60-ГГц приемопередатчика IMEC и VUB предполагает прямое преобразование и формирование аналоговой немодулированной передачи с использованием четырех антенн. Архитектуре присуща простота и устойчивость к интерференции частоты зеркального канала. Кроме того, 24-ГГц цепь фазовой синхронизации (цепь ФАПЧ) гармонично связывает 60-ГГц квадратурный генератор, устойчивый к возмущениям, и 60-ГГц усилитель мощности. Площадь прототипа схемы приемопередатчика составляет 7,9 мм 2, она аттестована в соответствии со стандартом беспроводной связи IEEE 802.11ad. Потребляемая мощность передатчика составляет 670 мВт, а приемника – 431 мВт при рабочем напряжении 0,9 В. Отношение сигнал/шум цепи передатчик-приемник лучше -20 дБ по всем четырем WiGig частотным каналам (58,32; 60,48; 62,64 и 64,8 ГГц). Эквивалентная изотропная мощность излучения (EIRP) составляет 24 дБм. Это позволяет при использовании квадратурно-фазовой манипуляции (QPSK), а также квадратурной амплитудной модуляции (16QAM) достигать, в соответствии со стандартом IEEE 802.11ad, очень высоких скоростей передачи данных – до 4,62 Гбит/с. Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 10 Отмечается, что в рамках своей программы промышленного партнерства (Industrial Affilation Program, IAP) IMEC предлагает заинтересованным фирмам разработку по заказу, доступ к перспективным технологиям для дальнейшего их развития через лицензирование [6]. На ISSCC-2016 IMEC и Holst Centrex также представили полностью цифровой полярный передатчик, оптимизированный для IoTxi-применений в соответствии с новым протоколом IEEE 802.11ah Wi-Fi. По сравнению с новейшими OFDMxii-передатчиками, потребляемая мощность нового прибора уменьшена в 10 раз – до 1,3 нДж/бит. Несколько ранее, в январе 2016 г. на выставке потребительской электроники (Consumer Electronics Show, CES-2016) Wi-Fi Alliance представил описание методики нового маломощного Wi-Fi протокола большого радиуса действия – IEEE 802.11ah, разработанного комитетом IEEE по стандартам. Новый протокол особо оптимизирован под IoT-применения. По сравнению с другими IoT-стандартами, субгигагерцовая частота несущей и обязательный режим ширины полосы пропускания 1 МГц/2МГц каналов позволяет приборам работать в большем диапазоне данных - от 150 Кбит/с до 2,1 Мбит/с. Для улучшения надежности связи от срывов, что важно в городских условиях, используется методика OFDM, позволяющая достичь высокой спектральной эффективности. Полностью цифровой полярный передатчик IMEC и Holst Centre отвечает требованиям узких спектральных масок и требованиям к величинам векторных ошибок (error-vector-magnitude, EVM) обычных Wi-Fi-стандартов. Измеренный фазовый шум на полосе 1,5 МГц составил -115 «децибелов ниже несущей (dBc)», что на 15 дБ ниже, чем специальные требования к маскам в соответствии со стандартом IEEE 802.11ah. Пакеты 1 МГц/2МГц данных с 64-QAM OFDM доказывают хорошие характеристики, близкие к показателям прохождения спектром маски с запасом как минимум 4,8 дБ, а EVM ниже 4,4%. Энергопотребление передатчика составляет всего 7,1 мВт, что дает почти нулевой шум (0 dBm) выходной мощности при напряжении рабочего тока 1 В. То есть, по сравнению с OFDM передатчиками, достигнуто 10-кратное снижение потребляемой мощности, что очень выгодно для IoT-применений. Указывается, что реализуемая IMEC инициатива развития «Интернета вещей» призвана прежде всего создать строительные блоки IoT-структур, системы датчиков и контроля окружающей среды. Цель – разработка ультрамалых, дешевых, интеллектуальных датчиков с ультрамалой потребляемой мощностью, радиочастотных ИС и гетерогенных сетей датчиков [7]. Радиочастотная идентификация Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) и корпорации Texas Instruments представили новый тип схем частотной радиоидентификации (RFID), который фактически невозможно взломать. Если такие схемы получат широкое распространение, безопасность кредитных карт или основной информации, на них содержащихся, будет надежно защищена. Основная идея, заложенная в новую схему RFID, - предотвратить так называемые атаки по побочному каналу (side-channel attacks). В рамках этих атак хакеры пытаются проанализировать структуру доступа памяти или флуктуации используемого тока при осуществлении прибором криптографических операций – с целью выявления криптоключа. Одним из способов отбить атаку хакера по побочному каналу является регулярность замены секретных ключей. В этом случае новая RFID ИС может запускать гене- Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 11 ратор случайных чисел, создающий новый секретный ключ при каждой операции. Центральный сервер может использовать такой же генератор и, когда RFID-сканер считывает метку, он может отправлять результаты на сервер, подтверждая подлинность метки. Однако новая RFID ИС может быть уязвима при выбросе при выбросе на шине питания/кратковременном перерыве в подаче электропитания. В этом случае RFID ИС может прекратить работу до изменения секретного ключа. То есть, при осуществлении атак по боковому каналу с повторяемостью в тысячи раз при использовании одного и того же ключа может достичь своих целей. Атака с использованием прерывания электропитания может быть использована для попытки введения неправильных паролей в приборы, защищенные паролем. Правда, обычно RFID-метки достаточно устойчивы, так как считыватели меток сменяются, и прерывание электропитания преодолевается за этот счет. Разработанная исследователями MIT и Texas Instruments схема основана на наборе «энергонезависимых» схем памяти, которая сохраняет данные при отключении питания. Кристалл новой RFID представляет собой сегнетоэлектрический материал, молекулы которого включены в регулярную трехмерную решетку. В каждой ячейке решетки положительные и отрицательные заряды разделены естественным образом, что порождает электрическую поляризацию. Приложение электрического поля выравнивает поляризацию ячеек в одном из двух направлений, что и представляет два возможных значения бита информации. Когда электрическое поле удаляется, ячейки сохраняют свою поляризацию. Ферроэлектрический кристалл может также рассматриваться как конденсатор. В рамках производственного процесса Texas Instruments выпускает сегнетоэлектрические ячейки на два уровня напряжения: 1,5 В и 3,3 В. В новой RFID были использованы банки 3,3-В конденсаторов в качестве внутрикристального источника электропитания. Однако непосредственно в схемотехнику новой ИС может быть встроено 571 конденсатор в 1,5 В. Когда источник питания RFID - внешний сканер – убирается схема использует 3,3 В конденсаторы и завершает многие операции. Когда мощность вновь подается, то прежде всего происходит перезарядка 3,3 В конденсаторов с целью наполнения достаточного объема энергии для сохранения предыдущих вычислений. Если при вычислении требуется обновить секретный ключ, то это осуществляется соответствующим запросом сканера. В этом случае хакерские атаки, связанные с прерыванием электропитания, не срабатывают. Из-за того, что новая RFID вынуждена перезаряжать конденсаторы и завершать вычисления каждый раз при включении, она работает несколько медленнее, чем стандартные кристаллы RFID. Однако в рамках тестирования исследователи обнаружили, что число операций считывания данных новой RFID может доходить до 30 в секунду. Это является достаточной скоростью для большинства RFID применений [8]. 1. Rick Merritt. Moore’s Law Goes Post-CMOS. EE Times, 2/1/2016 2. Rick Merritt. Micron, Samsung in Flash Battle. EE Times, 2/5/2016 3. Rick Merritt. Samsung Describes 10nm SRAM. EE Times, 2/4/2016 4. Cadence Innovus Implementation System qualified on Samsung 10nm FinFET process. Solid State Technology. Advanced Packaging, February 24, 2016 5. Steve Bush. ISSCC: MIT neural network chip for phones. Electronics Weekly.com, 4th February 2016 6. Imec and Vrije Universiteit Brussel present small, low-cost, low-power chip for multi-gigabit 60GHz communication. Solid State Technology. The Pulse, February 03, 2016 7. Wi-Fi HaLow Low-Power Fully Digital Polar Transmitter for IoT Applications. 4G-Portal.com, February 4, 2016 Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 12 8.Researchers develop hack-proof RFID chips. Solid State Technology. The Pulse, February 04, 2016 Гелиотехника/технология/экономика Гузенкова Н.Д. Перспективы расширения производства солнечных элементов с пассивирующими слоями на задней поверхности По данным аналитиков, в 2015 г. мощность внедренных в мире гелиотехнических установок составила примерно в 55-60 ГВт, что соответствует примерно 25%-ному росту по сравнению с 2014 г. Аналогичные темпы роста прогнозируются для 2016 г. (рисунок 1). На 2016 г. прогнозируется мощность гелиотехнических установок 60 ГВт. Рисунок 1 - Мощность вводимых гелиотехнических установок в мире Выпускаемые в настоящее время солнечные панели (или модули) обычно содержат по 60 элементов размером 156х156 мм и толщиной 180 мкм. Номинальная мощность таких 60-элементых панелей в среднем равняется 250-300 Вт (лучшие образцы демонстрируют 330-250 Вт). На крышах жилых зданий обычно устанавливается примерно 10-20 модулей (2,5-5,0 кВт), а на крышах более массивных коммерческих зданий – модули общей мощностью от 100 кВт до 1 МВт и даже более 200 МВт. За период 2005-2015 гг. среднегодовая производительность линий по производству солнечных элементов возросла с 25-30 МВт до примерно 60-100 МВт за счет объединения одно- и двухдорожечного оборудования. На производствах ведущих изготовителей солнечных элементов ежегодно производится гелиотехническое оборудование мощностью от 500 МВт до 1 ГВт; при этом крупнейшие изготовители производят оборудование мощностью на уровне 4-5 ГВт. Новые установки для линии по производству оборудования мощностью 100 МВт ежедневно обходятся в 10-15 млн. долл. Благодаря правительственным инициативам, стимулирующим использование солнечных батарей, произошло значительное снижение стоимости модулей до примерно 60 центов/Вт. Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 13 За последние пять лет жесткая ценовая политика в отношении оборудования по производству гелиотехнических установок привела к отказу компаний от ряда неконкурентоспособных технологий, что послужило решающим фактором для перемещения основного производства в Азию и, в частности, в КНР. Из-за ухода значительного числа производителей на рынке осталось лишь небольшое число изготовителей, вошедших в «суперлигу кремниевых модулей» (Canadian Solar, Hanwha Q CELLS, JA Solar, JinkoSolar, Trina Solar, and Yingli Green), использующих технологии, с помощью которых планируется направить отрасль к среднегодовому увеличению производства гелиотехнического оборудования на 100 ГВт (рисунок 2). Прогнозируется, что эти компании смогут на 50% удовлетворить мировой спрос на такое оборудование. Рисунок 2 - Производительность шести основных изготовителей солнечных модулей на кристаллическом кремнии («суперлиги кремниевых модулей») До недавнего времени для производства солнечных батарей практически не применялось лазерное оборудование, и лишь в последние два года ситуация изменилась и прогнозируется широкое внедрение такого оборудования. Это обусловлено тем, что изготовители кристаллического кремния пришли к идее изменения задней поверхности солнечных элементов при использовании процесса, получившего название «пассивация эмиттера и задней стороны пластины (PERCxiii)». Большая часть поставщиков лазерного оборудования располагает ресурсами для участия в гелиотехнической промышленности. При изготовлении большей части солнечных элементов обычно используется обработка тонких кремниевых пластин методами термодиффузии, осаждения тонких слоев и точного структурирование. Кроме того, для производства солнечных элементов на кремнии широко применяется тонкопленочная технология на основе стеклянных пластин при использовании осаждения и создания рисунков с высоким разрешением с селективным удалением материала. Однако существует ряд причин, по которым лазерное оборудование не считается эффективным средством для гелиотехнической промышленности. Так, производство тонкопленочных солнечных элементов (на долю которого пришлось менее 5%) на основе лазерной технологии применялось только двумя компаниями: First So- Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 14 lar (шт. Аризона) и японской компанией Solar Frontier. Кроме того, обе компании изменили стратегии, ограничившись только тонкопленочной технологией, за счет расширения операций в нисходящем направлении, когда разработка, эксплуатация и продажа гелиотехнического оборудования предоставляет большие прибыли в сравнении с прибылями при использовании восходящего производства. Таким образом, поставщики лазерного оборудования для производства тонкопленочных солнечных элементов ограничены этими двумя компаниями и только модернизацией оборудования. Изготовители тонкопленочных солнечных элементов на основе осаждения аморфного кремния ранее усматривали большие перспективы для лазерного оборудования, однако в настоящее время от него полностью отказались. В 2006-2010 гг. поставщики лазерного оборудования считали перспективной для себя доминирующую технологию солнечных элементов на кристаллическом кремнии (доля рынка составляет примерно 95%) и предлагали использовать краевую изоляцию передних и задних поверхностей на основе лазерного скрайбирования вокруг передних краев. Однако, в конечном счете, лазерная технология была заменена химическим травлением задней поверхности в растворах, так как производители солнечных элементов отдали предпочтение простой технологии травления в растворах, которая используется и для двух других этапов изготовления элементов (удаления фосфоросиликатного стекла и текстурирования поверхности). Затем поставщики лазерного оборудования обратились к технологиям на уровне исследований и пилотных линий – лазерному сверлению и лазерному легированию фосфора (путем использования различных селективных эмиттерных конфигураций). Однако попытки осуществления перехода таких технологий от уровня разработок к массовому производству не увенчались успехом из-за высоких рисков и сложности лазерного оборудования. Тем не менее лазерное оборудование стало использоваться для формирования отверстий в тонких кремниевых пластинах (толщиной менее 120 мкм). Данный подход объединили с технологией осаждения пассивирующих слоев на задней поверхности солнечных элементов, сделав необходимым новое средство формирования контактных отверстий на задней поверхности, что послужило толчком к использованию лазеров для солнечных элементов на основе PERC. Основной причиной принятия технологии PERC явился не переход к более тонким пластинам, когда увеличение потерь на рекомбинацию на задней поверхности требует перехода от стандартной промышленной технологии трафаретной печати алюминия на задней поверхности к технологии с применением пассивирующих слоев (до формирования контактов). За исключением только двух изготовителей (SunPower и Panasonic), производство солнечных элементов в значительной степени привязано к 180-мкм пластинам, а вследствие снижения цен поликремния от 400 долл./кг в 2008 г. к 15 долл./кг в настоящее время отпала необходимость в уменьшении толщины. Поэтому технология PERC стала привлекательной для изготовителей по причинам, отличным от уменьшения толщины кремниевых пластин. В течение 2010-2014 гг. изготовители пластин и солнечных элементов неуклонно совершенствовали эффективность элементов, увеличив номинальную мощность 60-элементного модуля на кристаллическом кремнии с 235 до 260 Вт. Это достигнуто благодаря оптимизации этапа получения слитков мультикристаллического кремния для создания пластин более высокого качества и с помощью изготовителей солнечных элементов, повышающих рабочие характеристики за счет усовершенствования передней поверхности (включая использование меньших количеств серебряной пасты более высокого качества при печатании контактных линий с большими форматными соотношениями). Кроме того, Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 15 удалось усовершенствовать изготовление модулей в основном за счет перехода от конструкции с двумя шинами к конструкции с несколькими шинами. В течение 2015 г. технология PERC стала приоритетной технологией, совершенствование которой приведет к следующему этапу повышения эффективности солнечных элементов. Технология PERC включает два новых этапа обработки: осаждение пассивирующего слоя на заднюю поверхность, как правило, методом плазмохимического осаждения из газовой фазы (PECVDxiv) и лазерное формирование отверстий для контактов. Хотя существуют различные варианты для этапа осаждения (включая осаждение атомных слоев), изготовление контактов в настоящее время может проводиться исключительно лазерным методом. Пока производство лазерного оборудования для технологии PERC ограничено относительно небольшой группой поставщиков (включая европейские компании Innolas Solutions и 3D-Micromac). К другим поставщикам относятся китайские и тайваньские компании. Что касается доходных статей, при модернизации производства мощностью 1 ГВт с использованием технологии PERC расходы на лазерное оборудование составят 10-20 млн. долл. в зависимости от поставщика оборудования (из Европы или Азии). Из текущих мощностей гелиотехнического оборудования на основе кристаллического кремния в 60 ГВт примерно 2 ГВт можно считать значительным потенциалом для модернизации на основе PERC в следующие два года, если предположить, что продажи лазерного оборудования составят примерно 300 млн. долл. до 2018 г. Одним из основных препятствий для внедрения технологии PERC служит то, что примерно 80% солнечных элементов на кристаллическом кремнии используют пластины из мультикристаллического кремния и модернизация на основе PERC при использовании элементов на мультикристаллическом кремнии становится сложнее, чем в случае элементов на монокристаллическом кремнии. Тем не менее, два ведущих производителя элементов на кристаллическом кремнии, использующих пластины мультикристалличечского кремния уже внедрили технологию PERC в большей части своих мультигигаваттных производств. В ряде случаев переход к широкому внедрению PERC может занять до пяти лет, и может возникнуть реальная угроза для PERC и поставщиков лазерного оборудования от внедрения альтернативных технологий, направленных на повышение эффективности солнечных элементов, и возможного перехода к поставкам пластин n-типа с более высокими рабочими характеристиками. FINLAY COLVILLE. MARKET INSIGHTS: REAR-SIDE PASSIVATION LAYERS PROVIDE LASER SUPPLIERS WITH FIRST REAL OPPORTUNITY IN SOLAR INDUSTRY. Laser Focus World, 02/01/2016. Гелиотехника/технология Гузенкова Н.Д. Фотоэлектрохимический элемент для накопления энергии УФ излучения В Венском техническом университете разработан фотоэлектрохимический элемент, способный хранить энергию УФ излучения в химическом виде даже при высоких температурах. Известно, что имитация в промышленных масштабах поглощения растениями солнечного излучения и хранения в химическом виде весьма затруднена. Солнечные элементы преобразуют солнечное излучение в электричество, но при высоких температурах (более 100ºC) эффективность таких элементов падает. Электрическую энергию можно использовать для производства водорода, который можно хранить, но энергетическая эффективность данного процесса ограничена. В Венском университете разработана новая концепция, объединяющая специальные материалы Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 16 для создания высокотемпературных фотоэлектрических устройств с электрохимическим элементом. УФ излучение можно непосредственно использовать для накачки ионов кислорода через керамическую электролитическую мембрану. В результате создано устройство, способное хранить энергию УФ излучения в химическом виде. В будущем метод можно будет применять для расщепления воды на водород и кислород с помощью УФ излучения. В ходе исследования различных комбинаций фотоэлектрических и электрохимических элементов установлено, что осуществимость такой системы в основном зависит от ее способности работать при высоких температурах. Такой подход перспективен для создания крупномасштабных гелиотермических установок, использующих зеркальные концентраторы солнечного излучения, с высокой эффективностью преобразования. На солнечных электростанциях с концентраторами достигаются весьма высокие температуры (более 100ºC), что снижает эффективность работы солнечных элементов. В основе предложенной концепции лежит замена традиционного кремния перовскитами. При объединении различных оксидов металлов удалось создать фотоэлектрохимический элемент с характеристиками как фотоэлектрического, так и электрохимического элемента. Элемент содержит две части: верхнюю фотоэлектрическую и нижнюю электрохимическую. В верхнем слое УФ излучение инициирует свободные носители, как в традиционном солнечном элементе. Однако в отличие от традиционного солнечного элемента носители заряда (электроны) направляются в нижний (электрохимический) слой для ионизации атомов кислорода. Отрицательные ионы кислорода проходят через мембрану в электрохимической части элемента. Это решающий фотохимический этап, который должен привести к возможному расщеплению воды для получения водорода. На таком эволюционном этапе элемент работает как «кислородный насос» под действием УФ излучения, создавая напряжение без нагрузки до 920 мВ при температурах порядка 400ºC. Для перехода от лабораторного образца к промышленному прототипу основана старт-ап компания NOVAPECC. В дальнейшем планируется использовать предложенный механизм в промышленных масштабах не только для расщепления воды на атомы кислорода и водорода, но и для расщепления углекислого газа на кислород и монооксид углерода (CO), являющийся важным ресурсом для производства синтетического топлива. Paul Buckley. Photo-electrochemical cell stores UV light energy at industrial scale. EE Times Europe, February 23, 2016. Christoph Hammerschmidt. Solar power, stored chemically. EE Times Europe, February 16, 2016. Квантовая электроника/экономика Симонова А.М. Мировой рынок лазеров для медицины и косметологии В данный сектор рынка включены лазеры для офтальмологии (в том числе рефрактивной хирургии и фотокоагуляции), хирургии, стоматологии, терапии, дерматологии и косметологии. Рынок медицинских лазеров продолжает устойчивый рост, несмотря на неблагоприятные экономические условия. Самыми высокими темпами в 2015 г. росли мировые продажи лазеров для косметологии и дерматологии. Второе место по темпам роста заняли хирургические лазеры. Хотя лазеры уже давно приме- Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 17 няются в медицине, только в последние годы появились достаточно надежные, простые в эксплуатации и дешевые лазеры, пригодные для использования в небольших медицинских учреждениях. Исключение пока составляют лазеры для стоматологии, которые входят только в дорогое оборудование. По данным ежегодного отчета журнала Laser Focus World, мировой объем продаж лазеров медицинского назначения увеличился с 710 млн. долл. в 2014 г. до 787 млн. долл. в 2015 г. – на 10,8% (см. рисунок). В 2016 г. он может составить 859 млн. долл., что на 9,1% больше, чем в предыдущем году. Динамика мирового объема продаж лазеров для медицины и косметологии В 2015 г. многие потребители медицинских лазеров вынуждены были покупать более дешевые устройства у азиатских производителей. Поэтому наблюдался некоторый спад продаж более качественных лазеров американского производства. В таком положении оказалась фирма Power Technology (Литл-Рок, шт. Арканзас). В 2016 г. руководство фирмы ожидает 10%-ный рост продаж своей продукции за счет выпуска нового полупроводникового лазерного модуля Grande мощностью до 20 Вт (в 10 раз выше мощности существующих устройств). В настоящее время спросом пользуются полупроводниковые лазеры с определенной длиной волны, в основном для систем фототерапии. Фирма Theralase Technologies (Торонто, пр. Онтарио, Канада) разрабатывает серию фотодинамических соединений, которые поглощают излучение красной, зеленой и ближней ИК области. При этом уничтожаются раковые клетки. Фирма надеется в скором времени получить официальное разрешение на использование нового метода от Министерства здравоохранения Канады и Управления по контролю за пищевыми продуктами и медикаментами США. В результате недавних испытаний на крысах было продемонстрировано действие одного из новых фотодинамических соединений на основе осмия. Полностью уничтожались некоторые виды злокачественных опухолей мочевого пузыря. При этом никакому вредному воздействию не подвергались соседние ткани и кровеносные сосуды. Фирма Modulight (Темпере, Финляндия) в 2015 г. увеличила продажи медицинских лазерных систем на 30%. Ее лазерная система фототерапии ML7710, обеспечивающая излучение в диапазоне 0,4-2,0 мкм и предназначенная для применения в самых разных областях медицины (стоматология, хирургия, фотодезинфекция и др.), совсем недавно работала только на одной крупной фармацевтической фирме. Теперь ею пользуются более двадцати подобных фирм. По данным журнала Laser Focus World, объем продаж продукции компании GSI Group (Бедфорд, шт. Массачусетс) в III кв. 2015 г. составил 92,3 млн. долл., что на 4% выше, чем в III кв. предыдущего года. Такой рост продаж обусловлен главным образом большим спросом на системы медицинского назначения компании. Участник рынка лазеров для косметологии, фирма Cutera (Брисбен, шт. Калифорния) объявила об увеличении продаж в III кв. 2015 г. до 23,1 млн. долл., что на Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 18 23% превышает продажи в III кв. предыдущего года. Такой рост обусловлен в основном большим спросом на лазерные системы фирмы для удаления татуировок и лечения доброкачественных пигментных образований (с двойной длиной волны – 1,064 мкм + 0,532 мкм и с двойной длительностью импульсов – 750 пс + 2 нс). Также хорошо продаются 1,064-мкм АИГ:Nd лазеры и мощные 0,755-мкм лазеры на александрите для эпиляции. По оценкам специалистов, продажи лазеров для косметологии наибольшими темпами растут в странах Северной Америки. Так, объем продаж лазеров для косметологии фирмы Syneron Medical (Ирвин, шт. Калифорния) в страны Северной Америки в III кв. 2015 г. вырос на 13% (до 62,1 млн. долл.) по сравнению с III кв. предыдущего года. Фирма Cynosure (Уэстфорд, шт. Массачусетс) в III кв. 2015 г. продала лазеров для косметологии на сумму 78,4 млн. долл., что на 10% больше, чем в предыдущем году. При этом на продажи в страны Северной Америки пришлось 29% от всего объема продаж. Продажи лазеров для косметологического оборудования фирмы Monocrom (Барселона, Испания) распределились между Европой, Ближним Востоком и Азией в следующем соотношении – 75%, 10% и 15%. Объем продаж продукции фирмы в 2015 г. вырос на 40% по сравнению с предыдущим годом. Фирма постепенно переходит от продаж мощных (более 2 кВт) лазеров к продажам менее мощных (менее 1,2 кВт) устройств, которые больше востребованы в косметологии. По прогнозам специалистов, рынок лазеров для медицины будет развиваться даже в неблагоприятных экономических условиях, поскольку старение населения большинства развитых стран, к сожалению, является неотвратимым процессом. В связи с этим особенно перспективной областью становится лазерная диагностика «у постели больного» (point-of-care). К последним достижениям в это области относятся устройство диагностирования туберкулеза на полупроводниковых лазерах, а также лазерная диагностика глаз на предмет выявления болезни Альцгеймера на ранней стадии. Gail Overton, Allen Nogee, David A. Belforte, Conard Holton. Annual laser market review & forecast: Can laser markets trump a global slowdown? Laser Focus World, 02/01/2016 Квантовая электроника Симонова А.М. Новый VECSEL для терагерцового диапазона Специалистами университета Калифорнии (Лос-Анджелес, шт. Калифорния) разработан первый излучающий с поверхности полупроводниковый лазер с вертикальным внешним резонатором (VECSELxv) терагерцового диапазона. В устройстве мощностью более 5 мВт для усиления излучения применяется зеркало с метаповерхностью, которая состоит из квантово-каскадных субрезонаторов, объединенных антеннами с размерами менее длины волны (см. рисунок). Отмечается, что уже созданы VECSEL видимого диапазона. Однако до сих пор данная технология не была адаптирована для источников терагерцового излучения. Специалистам университета впервые удалось совместить метаповерхность с полупроводниковым лазером. VECSEL обеспечивает получение высокой выходной мощности при отличном качестве пучка. Использование метаповерхности дает дополнительные преимущества – конструировать поляризацию, форму и спектральные характеристики выходного излучения. По мнению специалистов, для многих полупроводниковых лазеров, особенно терагерцовых, трудно сохранять симметричность и малую расходимость выходного излучения при изменении температуры. Данные проблемы Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 19 выходят на первый план для квантово-каскадных устройств терагерцового диапазона, в которых обычно применяются лазерные резонаторы из металла с размерами гораздо меньше длины волны излучения. Использование в качестве части внешнего резонатора усилительной метаповерхности позволяет не только улучшить пространственные характеристики излучения, но и придать нужные функциональные возможности лазеру. Например, используя в качестве второго зеркала автономный проволочный поляризатор или фильтр, можно оптимизировать выходную мощность и эффективность лазера простым вращением поляризатора. Схема метаповерхности и поляризатора нового лазера По мнению специалистов, терагерцовое излучение может применяться для анализа пластиков, тканей, полупроводников и произведений искусства без повреждения материала. Такое излучение может также оказаться полезным для выявления и идентификации различных химических веществ, для проведения астрономических исследований, а также для определения состава атмосферы планет. Финансирование работ осуществлял Национальный научный фонд США. VECSEL eyed for terahertz sensing applications. Photonics Spectra, February 2016 ____________________________________________________________________________ Подготовка бюллетеня “Экспресс-информация по зарубежной электронной технике” осуществляется отделом информационно-аналитических исследований (нач. отдела/шеф-редактор - Макушин М.В., 940-65-47) АО “ЦНИИ “Электроника”, под общей редакцией д.т.н., проф. Мартынова В.В. 127299, Москва, ул. Космонавта Волкова, 12 Контактные телефоны: (495)940-65-47; e-mail: makushin_m@instel.ru, zheleznova_l@instel.ru. Лицензия на издательскую деятельность № 04650 от 26.04.01, серия ИД, код 221 Выпуск готовили: М. Макушин, Л. Железнова, Н. Гузенкова, А. Симонова. IoE – Internet of Everything – «Всеохватывающий Интернет», дальнейшее развитие «Интернета вещей» (IoT, Internet of Things), в рамках которого осуществляются контакты между людьми, людьми и вещами (в т. ч. машинами и сетями датчиков), между вещами (в т. ч. межмашинный обмен данными, обмен данными между сетями данных, сетями данных и машинами), а также поддерживающее это процессы. Понятие, относящееся к ситуации, когда в любое время любой человек и любая вещь могут быть соединены в Интернет-подобной среде. ii Moore’s Law - т.н. «Закон Мура» - эмпирическое наблюдение, а не природный (физический) закон удвоение числа транзисторов на кристалле каждые 18 месяцев без увеличения удельной стоимости i Выпуск 8 (6596) от 3 марта 2016 г. 20 функций для конечного потребителя. Сформулировано в конце 70-х годов ХХ века Гордоном Муром, одним из основателей и ведущих специалистов корпорации Intel. iii EUV - extreme ultraviolet – наиболее коротковолновая часть ультрафиолетовой области спектра (предельной УФ-области спектра). Длина волны излучения EUV-степперов - 13,5 нм. iv multiple patterning (multi-pattering) – методика многократного формирования рисунка, класс технологий для производства ИС, разработанный для фотолитографии с целью увеличения плотности размещения топологических элементов. Простейшим примером является методика двойного формирования рисунка (double patterning). В полупроводниковой промышленности методика двойного формирования рисунка начала применяться на уровне 32-нм (и менее) полушага элементов в основном с использованием новейших инструментальных средств 193-нм иммерсионной литографии. double patterning - методика «двойного формирования рисунка»; перспективная методика, требующая двукратного осуществления экспонирования – на первом этапе осуществляется экспонирование половины числа линий, травление и осуществление дальнейших этапов технологического процесса. Затем на пластину наносится другой слой резиста, и другая половина рисунка экспонируется в промежутки между первым набором линий. Этот подход достаточно дорог и медленен, но, с технической стороны, он сравнительно легок, хотя требует повышенной точности совмещения не хуже 2 нм. v BiCS – Bit-Cost Scalable – технология побитного масштабирования затрат, т. е. технология, реализующая мультиэтажерочную матрицу памяти с небольшим постоянным числом критических этапов литографии независимо от числа этажируемых (стекируемых) слоев в целях поддержания непрерывного снижения удельных затрат на бит. В рамках этой технологии целая электродная пластина перфорируется сквозь и покрывается другим электродным материалом. Одним из подходов к успешному созданию BiCS-флэш стала технология SONOS-флэш. vi foundry - кремниевый завод, производство ИС по спецификациям заказчика с предоставлением заказчику широкого спектра услуг использования инструментальных средств фирм-союзников из числа поставщиков САПР для проектирования собственных ИС с использованием базы библиотек стандартных элементов различных fabless- и IDM-фирм (по контрактам foundry c последними), платформ и сложнофункциональных блоков (на тех же условиях). Кремниевые заводы могут заниматься разработкой новейших технологических процессов, но разработкой собственных конструкций ИС, как правило, не занимаются. vii DARPA - The Defense Advanced Research Projects Agency - Управление перспективного планирования оборонных научно-исследовательских работ. Центральная научно-исследовательская организация министерства обороны (Department of Defense). Основная цель - выдача рекомендаций по внедрению принципиально новых технологий для военной промышленности. Создано в 1958. В недрах организации зародилась сеть "АРПАнет" (ARPAnet), ставшая прообразом Интернета. viii WiGig Alliance (Wireless Gigabit Alliance) – международная организация разработчиков и изготовителей беспроводных средств связи, содействующая разработке и продвижению стандартов и технологий беспроводных средств связи со скоростью передачи данных более 1 Гбит/с с использованием доступного, нелицензируемого 60-ГГц спектра ix small cell – малая ячейка (малая сота), узел радиодоступа с малой потребляемой мощностью, работающий в лицензируемом и нелицензируемом спектрах и обладающая диапазоном действия от 10 м до 1-2 км (по сравнению с несколькими десятками ка у макроячеек/макросот). Малые ячейки являются важным элементом разгрузки данных сетей третьего поколения (3G) и более эффективным (чем макросоты) средством управления спектром LTE Advanced. К малым сотам относятся фемтосоты, пикосоты и микросоты. x Holst Centre – совместный центр НИОКР IMEC и TNO (Нидерланды) в области нано/микроэлектроники с ориентацией на биомедицинские и другие применения. TNO – независимая исследовательская организация содействия развитию промышленности, науки и бизнеса. Включает в свой состав нидерландскую космическую организацию. xi IoT - Internet of Things – понятие, относящееся к однозначно опознаваемым объектам (вещам) и их виртуальным представлениям в Интернет-подобных структурах; охватывает все подключаемые к Интернету приборы и устройства различного назначения xii OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplexing - мультиплексирование с ортогональным частотным разделением сигналов, канал OFDM. Схема модуляции и тип физического канала для высокоскоростной передачи данных в диапазоне 5 ГГц. Предложена компанией Intersil. xiii passivated emitter and rear contact xiv plasma-enhanced chemical vapor deposition xv vertical-external-cavity surface-emitting laser
