طراحی نوین بلوک ورودی-خروجی دیجیتال با ترانزیستورهای نانونوار گرافنی برای مدارهای مجتمع تمام کربنی

طبق پیش بینی های ITRS، سیلیکون به عنوان ماده اصلی افزاره های نیمه رسانای امروزی، به دلیل محدودیت های فیزیکی به انتهای راه خود نزدیک شده است. محققان به دنبال مواد جدید برای جایگزینی سیلیکون هستند و تا به امروز کربن و آرایش اتمی خاص آن گرافن به عنوان قوی ترین جایگزین مطرح است. در جهت تحقق مدار مجتمع تمام کربنی، از بین اجزا مداری، بلوک ورودی -خروجی به عنوان جز جدایی ناپذیر سیستم های الکترونیکی، نیاز به طراحی مجدد و بهینه تر شدن دارد. در این مقاله، هدف امکان سنجی و طراحی بلوک ورودی-خروجی با استفاده از ترانزیستورهای اثر میدانی گرافنی است. با استفاده از این ترانزیستورها هر یک از اجزا تشکیل دهنده طراحی و با نرم افزار HSPICE شبیه سازی و تحلیل شده است. سپس این اجزا در کنار هم قرار گرفته و یک بلوک ورودی-خروجی گرافنی با مشابه سیلیکونی مقایسه شده و نشان داده شده که تاخیر بلوک گرافنی حتی با ناهمواری لبه 10% برابر 299/94 پیکو ثانیه است که 32% از نمونه سیلیکونی بهتر است.

کلیدواژه ها:

گرافن ، بلوک ورودی-خروجی ، نانونوار گرافن ، ترانزیستور گرافنی ، فرا سیلیکون ، بافر خروجی