بررسی استفاده از ترانزیستور نانولوله کربنی در ساختارهای مختلف تمام جمع کننده

جمع کننده یک واحد پردازش اصلی است که در پردازشگر مرکزی همه رایانه ها به صورت فراوان مورد استفاده قرار می گیرد. در طراحی تمام جمع کننده ها از ترانزیستورها استفاده می شود. در سال 1965 گوردون مور پیش بینی کرد که تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه در هر دو سال دو برابر خواهد شد. تولیدکنندگان تراشه از کاهش ابعاد ترانزیستورها استفاده کردند تا تعداد ترانزیستورها را به صورت نمایی افزایش دهند. متأسفانه کاهش ابعاد موانعی مانند مسائل مربوط به توان، قابلیت اطمینان، افزایش هزینه های ساخت، محدودیت های فیزیکی نقش نگاری نور و اندازه ترانزیستور را دربر دارد؛ بنابراین یک جایگزین مناسب برای مدارات مجتمع مبتنی بر نقش نگاری نور، بهره گیری از فناوری نانو و قطعات الکترونیکی در مقیاس نانو است. در حال حاضر بهترین کاربرد نانولوله های کربنی به عنوان یک ترانزیستور است. ترانزیستورهای نانولوله کربنی بسیار شبیه MOSFET ها هستند که در آن کانال سیلیکونی با یک نانولوله کربنی جایگزین شده است. از خصوصیات فوق العاده نانولوله کربنی، تحرک پذیری بالای حامل ها، تحمل چگالی جریان بسیار بالا، ابعاد کوچک در حد نانو است. در این مقاله ترانزیستورهای نانولوله کربنی جایگزین ترانزیستورهای قدیمی MOSFET در ساختارهای مختلف تمام جمع کننده شده است و این ساختارها ازنظر توان مصرفی، تأخیر و PDP با یکدیگر و با ساختارهای تمام جمع کننده مبتنی بر تکنولوژی سیلیکونی مقایسه شده و مورد تجزیه وتحلیل قرار گرفته شده است. همچنین حداکثر فرکانس کاری و حداقل ولتاژی که تمام جمع کننده های موردنظر می توانند با آن خروجی قابل قبولی داشته باشند، به دست آورده شده است. نتایج حاصل از شبیه سازی ها نشان می دهد که مدارهای تمام جمع کننده مبتنی بر ترانزیستور نانولوله کربنی ازلحاظ سرعت، توان مصرفی، PDP، حداقل ولتاژ و حداکثر فرکانس کاری عملکرد بهتری نسبت به مدارهای تمام جمع کننده مبتنی بر CMOS دارند.

کلیدواژه ها:

تمام جمع کننده ، ترانزیستور نانولوله کربنی ، تکنولوژی نانو