Журнал наномедицинских и биотерапевтических открытий
Открытый доступ
ISSN: 2155-983X
ISSN: 2155-983X
Сохели Фархана
Абстрактный
Кольцевой генератор на основе полупроводника на основе углеродной нанотрубки (CNT) необходим для полного уменьшения неудач в цепях возрастных схем и увеличения толщины влияния. Это делает устройства CNT оживляющей возможностью для полупроводникового оборудования следующего поколения, для применения в регуляторах, передовых устройствах и высокочастотных обменах. На данный момент устройства как из графена, так и из углеродной нанотрубки демонстрируют великолепные свойства в области электричества и механики. В частности, устройства на основе полупроводника на основе CNT привлекли большое внимание в последнее время из-за возможности достижения высоких уровней напряжения пробоя и тока без увеличения размера чипа. В частности, измерение чипа стало нанометровым. Более того, устройства CNT демонстрируют непревзойденное выполнение высокой повторяемости активности, чем их боковые аналоги. В этом исследовании предлагается модель генератора на основе полупроводника CNT, которая является претендентом на традиционную инновацию MOSFET из-за их более высокой способности к току, баллистического транспортного средства, меньшей силы задержки элемента, более высокой тепловой прочности и т. д. Ввиду этих многообещающих свойств полупроводника CNT, кольцевой генератор на основе полупроводника CNT, работающий около 6 ТГц и более, представлен здесь в 14 нм инновационном центре. Генератор предлагается в зависимости от пяти стековых инверторов на основе полупроводника CNT. Инверторы с увеличением постоянного тока 32,5 дБ достигаются соответствующим планом с не стековой задержкой около 0,2 нс. Нормальное использование силы генератора составляет всего 0,43 мкВт с рабочей повторяемостью 6 ТГц. Предлагаемая конфигурация кольцевого генератора показывает лучшую производительность при низком использовании энергии и высокой рабочей повторяемости по сравнению с существующим кольцевым генератором на основе кремния.
Введение
We have manufactured top-gated ambipolar field-impact semiconductors (FETs) in view of arrangement inferred carbon nanotube (CNT) network movies, and afterward built inverters and ring oscillators (ROs) that can work under flexibly voltages as low as 0.2 V attributable to the high consistency of the gadgets. Huge enhancements were accomplished in the presentation of these CNT-based ambipolar FETs and CMOS-like circuits by downsizing the entryway length of the CNT FETs and advancing the gadget structure and RO format. Specifically, the enhanced five-stage RO is appeared to introduce a record high swaying recurrence of up to 17.4 MHz with a spread season of 5.6 ns at a 12-V working voltage. The CNT film-based ROs were utilized as transporter wave generators in radio-recurrence frameworks to show a total sign transmission measure. These outcomes recommend that CNT slight film-based FETs and coordinated circuits may before long discover their approach to radio-recurrence applications with a recurrence band of 13.56 MHz. High recurrence and plastic hardware are relied upon to be among the principal mechanical passage focuses for graphene. These desires are predominantly determined by the high charge transporter mobility4, the high immersion velocity5,6 and the chance of manufacturing graphene put together semiconductors with respect to plastic substrates7,8,9. While the exhibition of single graphene semiconductors has just affirmed these desires the acknowledgment of complex coordinated circuits including a few graphene semiconductors is as yet in its undeveloped stage. Up until now, a few gatherings have given an account of the acknowledgment of incorporated circuits with low unpredictability containing a couple graphene semiconductors including voltage intensifiers, inverters, or non-straight gadgets like blenders. Recently, a ring oscillator comprising of eight graphene semiconductors was figured it out. There, anyway swaying was just accomplished by a gadget explicit electrical remuneration of the accidental doping in the graphene utilizing voltages up to 200 V18. Up to now low mix profundity and test explicit biasing are significant barricades for the accomplishment of graphene in genuine electronic gadgets. Here we report on the effective acknowledgment of practical inverters and ring oscillators containing up to 12 graphene semiconductors. By utilizing a neighborhood back-door structure high estimations of voltage increase and low degrees of accidental doping could be accomplished, which are both fundamental for acknowledging incorporated circuits. Contrasted with the regular top-door plan, there are two particular points of interest to utilizing a nearby back-entryway structure concerning voltage gain and accidental doping. To start with, the quantity of lithography steps including graphene is decreased. Furthermore, a slight and uniform top notch door oxide can be developed on the entryway anode by plasma helped nuclear layer testimony.
Кольцевой генератор на основе инвертора состоит из нечетного числа скоординированных преобразующих каскадов, связанных в круг, который управляется постоянным током с помощью изящного напряжения. Для стабильного колебания различие каскадов для одного потока сигнала, проходящего через кольцо, должно быть 2π, а добавление отдельных изменяющих каскадов должно быть оборудовано для погашения неудач. Чтобы удовлетворить этим предпосылкам, обращающие каскады должны давать усиление напряжения, принципиально большее, чем солидарность при скоординированных выходных напряжениях информации. В интегральной технологии металлооксидных полупроводников (КМОП) изменяющий каскад включает один полупроводник p-типа и один n-типа, созданный путем легирования полупроводников во время производственного цикла. В любом случае использование графена в качестве материала канала открывает радикально новые пути для проектирования скоординированных схем из-за амбиполярной активности полупроводников на основе графена. Например, инвертор, основной структурный квадрат кольцевого генератора, может быть в основном получен из двух нелегированных графеновых полупроводников, полностью избегая сложных стратегий легирования. Это замечательное свойство инновации амбиполярного металлоксида графена (AMOG) существенно уменьшает многогранность цикла создания.
Результат
Изображен схематический поперечный сегмент инвертора с близлежащим задним входным анодом. Графеновый канал имеет длину 1,8 мкм и ширину 9 мкм для каждого полупроводника, толщина диэлектрика Al2O3 составляет 6 нм по сравнению с равной толщиной оксида примерно 3 нм. Нанесены характеристики помех двух полупроводников эталонного инвертора. В системе с низкой предрасположенностью оба почти неразличимы, демонстрируя естественное поведение. Переносимость полевого воздействия в различных полупроводниках в примере, включая защиту контактов, находится где-то в диапазоне 600 и 1200 см2/Вс, а баланс помех отдельных полупроводников варьируется от 4 до 8. Гистерезис в товарном знаке обмена является обычным явлением для полупроводников на основе графена и в основном идентифицируется с ловушками заряда в оксиде20,21. Появляется гистограмма напряжения входа полупроводника в точке смещения отсутствия заряда VCNP. Нормальный VCNP на нашем чипе 0,3 В, относящийся к уровню легирования p-типа 1,7*1012/см2, является умеренным по сравнению с используемыми здесь напряжениями активности до 4 В. Определенное исследование влияния фиксации легирования на полезность инвертора приведено далее в этой статье.