ビッグデータ連携ヘルスケアに向けた0.25μm CMOS 0.23V駆動リング発振制御型近接無線送信器とバイオ燃料電池を用いた電力自立·使い捨て可能発電センシング一体型集積センサ

摘要

本研究は、ビッグデータベースのヘルスケア用途に向けた電力自立·使い捨て可能な発電センシング一体型バイオセンサプラットホームを初めて実現する。発表する発電センシングー体型バイオセンサプラットホームは、電流駆動パルス間隔変調誘導結合型送信器を用いた0.25μm·ゼロ閾値·0.23V駆動の完全デジタルCMOS供給量制御リング発信器とバイオ燃料電池に基づく。ゼロ閾値トランジスタを使用する完全デジタル電流駆動の設計は、低コストな成熟したCMOSプロセスにおいてさえ低電圧駆動と小面積を可能にする。これにより、使い捨て可能なヘルスケアアプリケーションに向けてバイオ燃料電池を使用した電力管理回路不要の電力自立駆動を可能にする。その有効性を実証するために、テストチップは0.25μm CMOS技術を用いて作製された。測定結果は0.23V以下の電源電圧での動作を実証した。0.23Vは報告された近接無線通信の中で最も低い供給電圧である。さらに、経皮パッチに向けた有機バイオ燃料電池を使用する電力自立バイオセンシングの駆動を実証した。