デジタル錠剤向け超低電力時計回路を開発

京都大学 大学院情報学研究科の新津 葵一 教授、劉 昆洋 助教、ウ・ヨウ 修士課程学生、京都大学 工学部 電気電子工学科 石岡 悠吾 学部学生らの研究グループは、大塚製薬株式会社と共同で、のみ込んで体内を計測するデジタル錠剤に向けた超低消費電力のタイマー（時計）回路を開発し、最先端の7nm（ナノメートル）世代の半導体製造技術で試作し、動作を確かめました。

デジタル錠剤では、常に動き続けるタイマー回路の電力と大きさが重要です。本研究では、同じ回路を電圧方向に積み重ねて電流を再利用する技術を発展させ、回路モジュールごとにウェル（トランジスタを作る領域）を分離することで、従来は再利用できなかったゲートリーク電流まで再利用可能にしました。その結果、従来の約47分の1の面積（0.00015mm²）、0.79nW（ナノワット）の消費電力で0.96Hz（ヘルツ）のクロック信号を生成できました。7nm世代の先端プロセスで1Hzを下回るタイマーを実現した本成果は、体内環境を時間情報と共に継続的に記録するデジタル錠剤の実現につながると期待されます。

本研究成果は、2026年10月8日～10日に韓国・仁川で開催される国際会議「IEEE BioCAS 2026」で発表されます。