دانلود مقاله ترجمه شده بهینه‌سازی پارامترهای CNFET برای مدارهای دیجیتالی پیشرفته

چکیده

ترانزیستورهای اثر میدان مبتنی بر نانولوله کربنی (CNFET) یکی از قابل‌اعتمادترین گزینه‌ها برای جایگزینی CMOS در آینده‌ای نزدیک به‌واسطه مشخصه الکترواستاتیکی بهتر و موبیلیتی بیشتر آن می‌باشد. CNFET دارای پارامترهای متعددی از قبیل ولتاژ کار، تعداد لوله‌ها، گام، قطر نانولوله، ثابت دی‌الکتریک، مواد کنتاکت و غیره است که عملکرد مدارهای دیجیتالی را تعیین می‌کند. این مقاله مطالعه‌ای در مورد بررسی اثر پارامترهای مختلف CNFET روی عملکرد ترانزیستور بوده و یک روش طراحی جدید برای CNFET را با هدف بهینه‌سازی مشخصه‌های عملکردی نظیر قابلیت درایو جریان، تأخیر، مصرف توان و سطح اشغالی در مدارهای دیجیتالی پیشنهادی می‌دهد. ما همچنین به بررسی و تشریح مفهومی معیارهای عملکرد تحت فناوری‌های 32 nm برای CNFETی خالص، MOC-CNFET ی هیبریدی و ساختار CMOS می‌پردازیم. در روش طراحی پیشنهادی ما، تأخیر توان تولیدی (PDP) در CNFTE ی بهینه‌سازی شده به ترتیب در حدود 68%، 63% و 79% کمتر از CNFET ی بهینه‌سازی نشده، MOS-CNFET ی هیبریدی و CMOS می‌باشد. بنابراین، طراحی CNFETی پیشنهادی یک گزینه مناسب برای پیاده‌سازی در مدارهای دیجیتالی پیشرفته است.

1-مقدمه

فناوری CMOS با چالش‌های متعددی در مقیاس نانو مواجه است که دلیل آن فاکتورهای متعددی نظیر اثرات کانال کوتاه، عدم کنترل روی جریان‌های نشتی استاتیکی و اثر تونل‌زنی سورس به درین است. امروزه به‌منظور برآورده سازی قانون مور، یافتن گزینه‌هایی نظیر ترانزیستورهای اثر میدان مبتنی بر نانولوله کربنی (CNFET) که توجه زیادی در سال‌های گذشته به عنوان یک نمونه تعمیم‌یافته از CMOS های سیلیکونی برای استفاده در مدارهای مجتمع منطقی دیجیتالی آینده به خود جلب کرده است، از اهمیت بالایی برخوردار است. CNFET ها مشخصه‌های مطلوبی را از خود نشان می‌دهند نظیر موبیلیتی بالا الکترون‌ها نزدیک به انتقال بالستیک، و قابلیت حمل جریان بیشتر و ابعاد کوچک‌تر قطعه در مقایسه با Si-MOSFET های متداول. نانولوله‌های کربنی (CNT ها) مواد قابل‌اعتمادی برای کاربردهای الکترونیکی انعطاف‌پذیر هستند که تنوع زیادی از کاربردها را نظیر سلول‌های خورشیدی منعطف، سنسورهای فشار شبه پوستی، و تگ‌های RFID ی همسان را پوشش می‌دهند...