Revista de Nanomedicina y Descubrimiento Bioterapéutico
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abstracto

High frequency nano-transistor based ring oscillator

soheli farhana

Abstracto

Se requiere un oscilador de anillo basado en semiconductores de nanotubos de carbono (CNT) para disminuir por completo las desgracias en los circuitos de señales y aumentar el grosor del impacto. Esto hace que los dispositivos CNT promuevan la posibilidad de hardware de semiconductores de próxima generación, para aplicaciones en reguladores, dispositivos avanzados e intercambios de alta frecuencia. A día de hoy, tanto los dispositivos de grafino como los de nanotubos de carbono muestran magníficas propiedades en el campo de la electricidad y la mecánica. Especialmente, los dispositivos semiconductores basados ​​en CNT han atraído una gran atención en los últimos tiempos, debido al potencial para lograr altos niveles de voltaje y corriente de ruptura sin aumentar el tamaño del chip. En particular, la medición del chip se convierte en tamaño nanométrico. Además, los dispositivos CNT muestran una ejecución de actividad de alta recurrencia sin igual que sus socios laterales. Este examen propuso un modelo de oscilador basado en semiconductor CNT que es el competidor de la innovación MOSFET regular debido a su mayor capacidad de conducción actual, vehículo balístico, elemento de posposición de menor fuerza, mayor solidez en caliente, etc. En vista de estas propiedades prometedoras del semiconductor CNT, un El oscilador de anillo basado en semiconductores CNT que funciona alrededor de 6THz y más allá se presenta aquí en el centro de innovación de 14 nm. Se propone que el oscilador dependa de cinco inversores de pila basados ​​en semiconductores CNT. Los inversores con aumento de CC de 32,5 dB se logran mediante un plan apropiado con el aplazamiento no apilado de alrededor de 0,2 ns. La utilización normal de la fuerza del oscilador es tan baja como 0,43 μW con una recurrencia operativa de 6 THz.Oscilador de anillo basado en silicio empresarial .

Introducción

Hemos fabricado semiconductores de impacto de campo ambipolar de compuerta superior(FET) en vista de la disposición de películas de red de nanotubos de carbono (CNT) y, posteriormente, inversores construidos y osciladores de anillo (RO) que pueden funcionar con voltajes flexibles de hasta 0,2 V debido a la alta consistencia de los dispositivos. Se lograron grandes mejoras en la presentación de estos FET ambipolares basados ​​en CNT y circuitos similares a CMOS al reducir el tamaño de la entrada de los FET CNT y mejorar la estructura del dispositivo y el formato de RO. Específicamente, parece que el RO mejorado de cinco etapas presenta una frecuencia de balanceo récord de hasta 17,4 MHz con una temporada de propagación de 5,6 ns a un voltaje de trabajo de 12 V. Los RO basados ​​en películas de CNT se utilizaron como generadores de ondas transportadoras en sistemas de recurrencia de radio para mostrar una medida total de transmisión de señales. Estos resultados sugieren que los FET basados ​​en películas ligeras de CNT y los circuitos coordinados pronto encontrarán su enfoque para las aplicaciones de frecuencia de radio con una banda de frecuencia de 13,56 MHz. Se cree que la alta recurrencia y el hardware plástico se encuentran entre los principales focos de paso mecánico para el grafeno. Estos deseos están determinados predominantemente por la alta movilidad del transportador de carga4, la alta velocidad de inmersión5,6 y la posibilidad de fabricar grafeno juntossemiconductores con respecto a sustratos plásticos7,8,9. Si bien la exhibición de semiconductores de grafeno individuales acaba de afirmar estos deseos, el reconocimiento de circuitos coordinados complejos que incluyen algunos semiconductores de grafeno aún está en su etapa sin desarrollar. Hasta ahora, algunas reuniones han dado cuenta del reconocimiento de circuitos incorporados con baja imprevisibilidad que contienen algunos semiconductores de grafeno , incluidos amplificadores de voltaje, inversores o dispositivos no rectos como licuadoras. Recientemente, un oscilador de anillo compuesto por ocho semiconductores de grafenofue resuelto. Allí, de todos modos, el balanceo solo se lograba mediante un dispositivo que compensaba eléctricamente el dopaje accidental en el grafeno utilizando voltajes de hasta 200 V18. Hasta ahora, la baja profundidad de combinación y la polarización explícita de la prueba son barreras importantes para el logro del grafeno en dispositivos electrónicos reales. Aquí informamos sobre el reconocimiento efectivo de inversores prácticos y osciladores de anillo que contienen hasta 12 semiconductores de grafeno. Al utilizar una estructura de puerta trasera cercana, se pueden lograr estimaciones altas de aumento de voltaje y niveles bajos de dopaje accidental, que son fundamentales para reconocer los circuitos incorporados. En contraste con el plan regular de la puerta superior, Hay dos puntos particulares de interés para utilizar una estructura de entrada posterior cercana en relación con la ganancia de voltaje y el dopaje accidental. Para empezar, se reduce la cantidad de pasos de litografía que incluyen grafeno. Además, se puede desarrollar un óxido de puerta de primera clase ligero y uniforme en el ánodo de entrada mediante el testimonio de la capa nuclear asistida por plasma.

Un oscilador de anillo basado en inversor está hecho de un número impar de etapas de transformación coordinadas, asociadas en un círculo que está controlado por un voltaje de CC elegante. Para un balanceo estable, la distinción de etapa para un flujo de una señal que pasa por el anillo debe ser 2π y la suma de las etapas de alteración individuales debe equiparse para compensar las desgracias. Para satisfacer estos requisitos previos, las etapas de inversión deben proporcionar una ganancia de voltaje fundamentalmente mayor que la solidaridad en voltajes de rendimiento de datos coordinados. En la innovación de semiconductores de óxido de metal integral (CMOS), una etapa de alteración está involucrada, un semiconductor de tipo p y uno de tipo n, creado al dopar los semiconductores.durante el ciclo de fabricación. En cualquier caso, la utilización de grafeno como material de canal abre caminos drásticamente nuevos para la planificación de circuitos coordinados debido a la actividad ambipolar de los semiconductores basados ​​en grafeno. Por ejemplo, un inversor, el cuadrado de la estructura esencial de un oscilador en anillo, se puede obtener básicamente de dos semiconductores de grafeno no dopados que evaden estrategias complejas de dopaje. Esta notable propiedad de la innovación del grafeno de óxido de metal ambipolar (AMOG) esencialmente disminuye la naturaleza multifacética del ciclo de creación.

Resultado

Se representa el segmento transversal esquemático de un inversor con un ánodo de entrada posterior cercano. El canal de grafeno tiene 1,8 μm de largo y 9 μm de ancho para cada semiconductor, el espesor dieléctrico de Al2O3 es de 6 nm en comparación con un espesor de óxido equivalente de aproximadamente 3 nm. Se trazan los atributos de obstrucción de dos semiconductores de un inversor de referencia. En el sistema de baja predisposición, ambos son casi indistinguibles, demostrando una conducta natural. La portabilidad de impacto de campo en varios semiconductores sobre el ejemplo, incluidas las protecciones de contacto, se encuentra en algún lugar en el rango de 600 y 1200 cm2/Vs y el equilibrio de obstrucción de los semiconductores individuales va de 4 a 8. La histéresis en la marca comercial de intercambio es corriente. a base de grafenosemiconductores y básicamente identificados con trampas de carga en el óxido20,21. Aparece un histograma del voltaje de entrada del semiconductor en el punto de carga sin polarización VCNP. El VCNP normal en nuestro chip de 0,3 V, relacionado con un nivel de dopaje de tipo p de 1,7*1012/cm2, contrasta moderadamente con los voltajes de actividad de hasta 4 V utilizados aquí. Más adelante en este artículo se proporciona una investigación definitiva del impacto de la fijación del dopaje en la utilidad del inversor.