纳米医学与生物治疗发现杂志
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抽象的

基于高频纳米晶体管的环形振荡器

索赫利·法尔哈纳

抽象的

需要基于碳纳米管 (CNT) 半导体的环形振荡器来完全减少信号时代电路中的故障并增加影响范围。这使得 CNT 器件为下一代半导体硬件、调节器、先进器件和高频率交换中的应用带来了可能性。截至目前，石墨烯和碳纳米管器件在电气和机械领域都显示出出色的性能。特别是，基于碳纳米管的半导体器件最近引起了人们的广泛关注，因为它有可能在不增加芯片尺寸的情况下实现高击穿电压和电流水平。特别是，芯片测量变成纳米尺寸。此外，CNT 器件比其他器件表现出无与伦比的高循环性能。这项研究提出了基于 CNT 半导体的振荡器模型，该模型是常规 MOSFET 创新的竞争者，因为它们具有更高的电流驱动能力、弹道飞行器、更小的力延迟项、更高的热稳定性等。鉴于 CNT 半导体的这些有前途的特性， 14 nm 创新中心展示了基于 CNT 半导体的环形振荡器，工作频率约为 6THz 及以上。该振荡器的设计依赖于基于 CNT 半导体的五个堆栈逆变器。通过适当的规划，实现了直流增加32.5 dB的逆变器，非堆叠延迟在0.2ns左右。该振荡器的法向力利用率低至 0.43μW，工作频率为 6THz。

介绍

我们根据排列推断碳纳米管（CNT）网络薄膜制造了顶栅双极场效应半导体（FET），并随后构建了可在低至0.2 V的电压下灵活工作的逆变器和环形振荡器（RO），因为小工具的高一致性。通过缩小 CNT FET 的入口长度并改进器件结构和 RO 格式，在这些基于 CNT 的双极 FET 和类 CMOS 电路的展示中实现了巨大的改进。具体而言，增强型五级 RO 似乎在 12V 工作电压下引入了高达 17.4 MHz 的创纪录高摇摆频率，以及 5.6 ns 的扩展周期。基于 CNT 薄膜的 RO 被用作无线电循环框架中的传输波发生器，以显示总符号传输测量。这些结果表明，基于 CNT 微薄膜的 FET 和协调电路可能很快就会发现其循环频带为 13.56 MHz 的无线电循环应用的方法。高重复率和塑料硬件被认为是石墨烯的主要机械通道焦点之一。这些期望主要取决于高电荷传输器迁移率4、高浸入速度5、6以及相对于塑料基板7、8、9制造石墨烯组合半导体的机会。虽然单个石墨烯半导体的展示刚刚证实了这些愿望，但对包括一些石墨烯半导体的复杂协调电路的认识仍处于未开发阶段。到现在为止，一些会议已经介绍了具有低不可预测性的集成电路，其中包含几个石墨烯半导体，包括电压增强器、逆变器或搅拌机等非直接设备。最近，由八个石墨烯半导体组成的环形振荡器被研制出来。无论如何，摇摆是通过使用高达 200 V18 的电压对石墨烯中的意外掺杂进行显式电气补偿的装置来完成的。迄今为止，低混合深度和测试显着偏差是石墨烯在真正的电子产品中实现的重大障碍。在这里，我们报告了对包含多达 12 个石墨烯半导体的实用逆变器和环形振荡器的有效认可。通过利用邻域后门结构，可以实现对电压增加的高估计和低程度的意外掺杂，这对于确认合并电路来说都是基础。与常规的顶门设计相比，利用附近的后入口结构有两个特别值得注意的地方，即电压增益和意外掺杂。首先，减少了包括石墨烯的光刻步骤的数量。此外，通过等离子体辅助核层验证，可以在入口阳极上形成轻微且均匀的顶部氧化层。使用附近的后入口通道结构有两个特别值得关注的点，即电压增益和意外掺杂。首先，减少了包括石墨烯的光刻步骤的数量。此外，通过等离子体辅助核层验证，可以在入口阳极上形成轻微且均匀的顶部氧化层。使用附近的后入口通道结构有两个特别值得关注的点，即电压增益和意外掺杂。首先，减少了包括石墨烯的光刻步骤的数量。此外，通过等离子体辅助核层验证，可以在入口阳极上形成轻微且均匀的顶部氧化层。

基于逆变器的环形振荡器由奇数个协调变换级组成，这些变换级关联成一个由直流电压控制的圆圈。为了实现稳定的摇摆，信号通过环的一次流动的级差应为2π，并且必须配备单独的改变级的附加以补偿不幸。为了满足这些先决条件，换向级必须提供比协调信息输出电压下的团结度更大的电压增益。在整体金属氧化物半导体 (CMOS) 创新中，转换阶段涉及一种 p 型半导体和一种 n 型半导体，这是通过在制造周期中对半导体进行掺杂而产生的。任何状况之下，由于石墨烯基半导体的双极活性，利用石墨烯作为通道材料为规划协调电路开辟了全新的道路。例如，逆变器（环形振荡器的基本结构方块）基本上可以由两个未掺杂的石墨烯半导体获得，从而避免了复杂的掺杂策略。双极性金属氧化物石墨烯（AMOG）创新的这一显着特性本质上削弱了创造周期的多面性。

结果

图中描绘了带有附近后入口阳极的逆变器的示意性横截面。每个半导体的石墨烯通道长 1.8 μm，宽 9 μm，Al2O3 电介质厚度为 6 nm，而同等氧化物厚度约为 3 nm。绘制了参考逆变器的两个半导体的阻碍属性。在低易感性系统中，两者几乎无法区分，表现出自然行为。示例中各种半导体的场冲击可移植性（包括接触保护）在 600 到 1200 cm2/Vs 的范围内，各个半导体的阻碍平衡从 4 到 8。交换商标中的滞后是正常的对于基于石墨烯的半导体，基本上可以通过氧化物中的电荷陷阱来识别20,21。出现了电荷缺乏偏置点 VCNP 处的半导体入口电压的直方图。我们芯片上的正常 VCNP 为 0.3 V，与 1.7*1012/cm2 的 p 型掺杂水平相关，与此处使用的高达 4 V 的活动电压相比，该电压适中。本文稍后将对掺杂固定对逆变器有用性的影响进行明确的研究。