بررسی ساختار و ساختمان داخلی (نانو ترانزیستور) اثر میدان گرافنی Si

بررسی ساختار و ساختمان داخلی (نانو ترانزیستور) اثر میدان گرافنی Si

پژوهشگر و نویسنده: افشین رشید

.

نکته: در دیاگرام مداری یک نانو ترانزیستور اثر میدان گرافنی Si چند لایه، دو الکترود سورس و درین به صورت مستقیم به نیمه هادی متصل هستند در حالیکه الکترود گیت به صورت خازنی و با استفاده از دی الکتریک گیت به نیمه هادی متصل است. میدان الکتریکی ایجاد شده توسط الکترود گیت جریان ایجاد شده توسط دو الکترود سورس و درین را کنترل میکند. انتقال جریان درین با تغییر چگالی حامل های بار در کانال انتقال دو بعدی مدوله شده است. در نانو ترانزیستور اثر میدان گرافنی Si چند لایه یک کانال انتقال 3 بعدی جریان درین با ضخامت کانال انتقال سه بعدی مدوله شده است.

روش های متعدد شیمیایی و فیزیکی برای تولید انواع مختلف نانو گرافن چند لایه مطرح شده است. اساس کار روش های فیزیکی به این صورت است که در این روش ها سعی می کنند، نیرو های بین صفحات گرافنی در گرافیت را از بین ببرند و با جدا کردن آنها به تک لایه های گرافنی یا گرافن اکسید برسند که این همان روش بالا به پایین است. در روش های شیمیایی هم نانو گرافن چند لایه، از کنار هم قرار گرفتن تک تک اتم های کربن ساخته می شود که به این روش ها نیز، روش پایین به بالا گفته می شود. گرافن که تنها از یک اتم کربن تشکیل شده می تواند برای ایجاد نانو ترانزیستور های اثر میدانی گرافنی چند لایه که انرژی کمتری مصرف کرده و فضای کمی اشغال می کنند به کار رود.

.

گرافن یک ماده نیمه رسانا با گپ صفر و غیر مناسب برای مدارهای منطقی میباشد اما با استفاده از فناوری نانو اشکال مختلف از این ماده را ایجاد میکنند که دارای گپ متفاوت میباشند . نانو نوارهای گرافنی، گرافن های چند لایه و گرافن رشد داده شده بر روی Si از قبیل این اشکال میباشند. عبارت نانو ترانزیستور از ترکیب واژه مقیاس نانو در انتقال و مقاومت به وجود میآید. در یک نانو ترانزیستور اثر میدانی گرافنی Si مقاومت بین دو الکترود میتواند توسط یک الکترود سوم منتقل و یا کنترل شود.در یک نانو ترانزیستور اثر میدانی گرافنی چند لایه Si ، جریان بین دو الکترود توسط میدان الکتریکی از الکترود سوم کنترل میشود. بر عکس ترانزیستور دو قطبی،در الکترود سوم به لحاظ خازنی متصل میشود و در تماس با نیمه هادی نیست. سه الکترود در ساختار نانو ترانزیستور اثر میدانی گرافنی چند لایه Si به سورس ، درین و گیت متصل میشوند.

نتیجه گیری :

در دیاگرام مداری یک نانو ترانزیستور اثر میدان گرافنی Si چند لایه، دو الکترود سورس و درین به صورت مستقیم به نیمه هادی متصل هستند در حالیکه الکترود گیت به صورت خازنی و با استفاده از دی الکتریک گیت به نیمه هادی متصل است.

پژوهشگر و نویسنده: افشین رشید

دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک

تحلیل و بررسی انواع نوع CMOS (سی_ موس) ترانزیستور یا Complementary MOSFET

تحلیل و بررسی انواع نوع CMOS (سی_ موس) ترانزیستور یا Complementary MOSFET

پژوهشگر و نویسنده: افشین رشید

نکته : با سری کردن دو نوع EMOSFET با کانال N و P ترانزیستوری مانند CMOS ساخته می شود.

ساختار و ساختمان کریستالی CMOS وقتی مانند یک کلید عمل میکند ، وقتی ولتاژ پایین میباشد کلید وصل و در ولتاژ بالا قطع و مانند کلیدی باز عمل میکند و خروجی تقریبا کنترل شده و بدون جریان عبوری میباشد .

بیشترین عملکرد CMOS در مدار برای فایلهای سریع مربوط به مسیرهای خواندن است که با استفاده پذیرش از مدارهای دینامیکی پیاده سازی میشوند. از اینرو، یک تکنیک مداری جدید در این مقاله پیشنهاد میشود که بدون کاهش چشمگیر سرعت و مصونیت در برابر نویز، توان مصرفی رجیستر فایلها را کاهش میدهد. در مدار دینامیکی پیشنهادی، شبکه پایینکش به چند شبکه کوچکتر تقسیم میشود تا عملکرد مدار افزایش یابد. همچنین شبکه های پایین Cash با استفاده از ترانزیستورهای CMOS پیش بار میشوند تا دامنه نوسان ولتاژ و در نتیجه توان مصرفی کم شود. با استفاده از مدار پیشنهادی، یک رجیستر فایل با 64 کلمه 32 بیتی، دو پورت برای خواندن و یک پورت برای نوشتن پیاده سازی میشود. رجیستر فایلهای مورد در تکنولوژی CMOS و با بکارگیری ترانزیستورهایی با ولتاژ آستانه کم شبیه سازی شدند.

با استفاده از منطق CMOS ایستا و دو طبقه از گیتهای NOR دو ورودی و NAND سه ورودی طراحی میشوند تا نهایتا سیگنالهای انتخاب خواندن (RS )و نوشتن (WS ) رجیسترها تولید شوند.

پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)

دکترایِ تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک