مرکز اطلاعات بترجم
ارائه محتوای ترجمه تخصصی

ترجمه برق – تحلیل آماری CNFET ها با استخراج مدل چگونه صورت میگیرد؟

تحليل آماری

0 96
ترجمه برق و تحليل آماری

از اینکه تاکنون مطالب مارا ( بخش اول و بخش دوم ) دنبال کرده اید بسیار ممنونیم.در بخش آخر تکنولوژی CNFET ،به تحلیل آماری این تکنولوژی پرداخته ایم.امیدواریم مطالب این بخش نیز برای شما خوانندگان گرامی مفید و لذت بخش باشد/ترجمه برق

به عنوان یک فرمت از این دو مدل تحلیلی قبلی، یک مدل خرابی CNFET مشتق شده و در این بخش ارائه شده است. مدل خرابی CNFET پیشنهاد شده در مراجع مختلف هر دو نقص مدار باز و اتصال کوتاه را مطرح می کند که ب علت تغییرات چگالی (void CNFET) و حضور m-CNT ها است. یعنی، m-CNT ها حذف نشده اند (PMR=۰,PSR=۰) .

ترجمه برق /احتمال خرابی CNFET  

استخراج مدل

بگذارید در نظر بگیریم که یک CNT دارای احتمال فلز بودن (pm) و نیمه رسانایی (ps=۱-pm) است. اجازه دهید بیشتر در نظر بگیریم که احتمال حذف در طول فرآیند حذف m-CNT psr برای s-CNTs و pmr برای m-CNTs است. برای یک CNFET N-tube، ترانزیستور هنگامی که یک یا چند m-CNT وجود دارد اتصال کوتاه است. به عبارت دیگر، دستگاه زمانی که تمام CNT ها نیمه هادی هستند فقط “اتصال کوتاه نیست”. همانطور که در  می توانیم استنتاج کنیم احتمال اتصال کوتاه بودن ترانزیستور (pshort) را از احتمال اینکه تمام CNT ها نیمه هادی است

این مطالعه احتمال خرابی یک تراشه متشکل از M ترانزیستور

الف) زمانی که M ترانزیستور CNFET به صورت مستقل از یکدیگر باشند (بدون وابستگی) و

ب) زمانی که تعدادی از این M ترانزیستور CNFET به همدیگر وابسته باشند یعنی زمانی که CNTها را به اشتراک می‌گذارند، نشان می دهد.

اگر CNFET ها به طور کامل همبسته باشند، ممکن است احتمال خرابی مدار کاهش یابد. با استفاده از معادله (۸)، شکل ۵ احتمال خرابی CNFET را در مقایسه با میانگین CNT در کانال برای موارد حذف سه m-CNT و برای PM های مختلف نشان می دهد. هنگامی که m-CNT ها حذف نمی شوند، احتمال خرابی برابر احتمال اتصال کوتاه است. توجه داشته باشید که برای تمامی احتمالات چهار m-CNT بسیار بالا است و با افزایش N و pm افزایش می یابد (شکل ۵a) – یعنی احتمال خرابی در pm = 33٪ زمانی که میانگین تعداد CNT ها بیشتر از ۷ باشد، تا ۰.۹ افزایش می‌یابد. همانطور که اشاره شد، m-CNT ها علت اصلی خرابی CNFET هستند و گزینه های مختلفی برای مقابله با این مشکل “m-CNT” و کاهش احتمال اتصال کوتاه آن پیشنهاد شده است. این موارد شامل :

۱)تکنیک‌های مرتب‌سازی خودکار m-CNT

۲)قلم زنی انتخابی m-CNT

۳)احتراق الکتریکی m-CNT و

۴) روش متدولوژی فلزکاری-

اتصال کوتاه ها نیز در شکل ۲ (b) نشان داده شده است. منحنی های سیاه و سفید نشان دهنده یک IOFF بسیار بالا (A ) اتصال کوتاه است که یک یا چند CNT فلزی هستند. در حالی که خطوط سبز اتصال کوتاه هایی است که تمام هفت CNT فلزی هستند. ما این شرایط را نیمه اتصال کوتاه و اتصال کوتاه کامل نامگذاری کرده ایم. درصد اتصال کوتاه ها می‌تواند تا ۹۴ درصد برای بدترین مورد در نظر گرفته شود. در مقابل، در مورد یک فرآیند حذف ایده آل m-CNT، Pf احتمال مدار باز است. همانطور که در شکل ۵b نشان داده شده است، بسیار پایین تر از موارد قبلی است و رفتار متقابلی را نشان می دهد و با بزرگ شدن N کاهش می‌یابد. ‌ این مدار بازها نیز در شکل ۲ (d) مشاهده می شود و ۰۷/۰ درصد از نمونه ها را تشکیل می دهد. هنگامی که یک روش حذف غیر ایده آل m-CNT اعمال می شود، دو رفتار متفاوت می تواند مشاهده شود. اگر ما در نظر داشته باشیم که همه m-CNTs و برخی از s-CNT ها حذف می شوند

PmR =۱۰۰% و PsR =۱۰-۴۰%، pf همانطور که در شکل ۵c نشان داده شده است بار دیگر احتمال مدار باز شدن است. ین شبیه شکل ۵b است، اما مقادیر بالاتر را ارائه می دهد. در مقابل، اگر بخش کوچکی از m-CNT ها باقی بماند

(۹۹: ۹۹٪ PmR = و PsR =۱۰-۴۰%)، احتمال خرابی CNFET مجموع pمدار باز و p اتصال کوتاه است و رفتار عجیب خواهد داشت(شکل ۵d) قبل از اینکه به تدریج افزایش یابد در ابتدا به شدت کاهش می یابد. این به این دلیل است که در ابتدا احتمال مدار باز غالب است، اما با افزایش متوسط CNTs، احتمال اتصال کوتاه شدن غالب می شود.

برای N بزرگ احتمالی خرابی تحت تاثیر CNFET احتمال اتصال کوتاه است و مستقل از PsR است.

ترجمه برق و تحلیل آماری

شکل ۵ احتمال خرابی CNFET در برابر CNT های متوسط:

a)  هنگامی که هیچ m-CNT حذف نمی شود؛ b) هنگامی که یک فرآیند حذف ایده آل m-CNT در نظر گرفته شود؛

(c&d)هنگامی که یک روند حذف m-CNT غیر ایده ال به ترتیب برای PmR = ۱۰۰٪ و Pmr=۹۹: ۹۹٪ اعمال می شود.

حال به ارزیابی کلی نوشته خود که در مورد ترجمه برق می باشد ،میپردازیم:

این مقاله به بررسی قابلیت اطمینان و تغییر پذیر بودن فن آوری نانولوله های کربن در حضور عیوب تولید CNFET میپردازد، و یک دیدگاه واقع بینانه ازچالش هایی که این دستگاه ها امروزه با آن مواجه هستند و ارزیابی تاثیر تولید این مسائل بر عملکرد CENFT ارائه می دهد.

ابتدا روشی را برای تجزیه و تحلیل منابع اصلی تغییر پذیری در فرآیند تولید CNFET، مانند قطر CNT، دوپینگ و نوسانات چگالی و حضور CNT های فلزی معرفی کردیم.

این روش که بر اساس یک اسکریپت MATLAB و مدل HSPICE CNFET استنفورد میباشد، قادر به شبیه سازی ترانزیستورهای ناهمگن (غیر ایده آل) است، یعنی CNFET ها با تعداد مختلف لوله هایی که دارای قطر های مختلف هستند، با فاصله های نامساوی، منابع مختلف داشته، سطوح ناخالص و مهمتر از همه، نه تنها از CNT نیمه هادی، بلکه همچنین فلزات ساخته شده است، این عامل اخیر یکی از بزرگترین چالش های امروزی تکنولوژی CNFET است.

ما ۱۰۰۰۰ شبیه سازی مونت کارلو را برای یک نوع ،(CNFET (N=7، با در نظر گرفتن سناریو های حذف m-CNT متفاوت و احتمالات مربوطه i) هنگامی که هیچ نوع روش حذفی استفاده نشود ;(ii) هنگامی که روش حذف ایده آل در نظر گرفته شود؛ و (iii) هنگامی که فرایند حذف غیر ایده آل m-CNT اعمال می شود،انجام دادیم.

علاوه بر این، یک مدل برای تجزیه و تحلیل خرابی CNFET حاصل شد. این مدل هر دو حالت مدار باز و اتصال کوتاه را در نظر می گیرد و برای سناریوهای مختلف m-CNT دقیق است.

از دیدگاه قابلیت اطمینان، حضور m-CNT ها و تغییرات در شمارش CNT علت اصلی (خطا)هستند.

CNT های فلزی باید حذف شوند، زیرا آنها منجر به اتصال کوتاه می گردند. ( ترجمه برق )

در لوله ۱ CNFET ها ، ۱٪ احتمال کوتاه بودن با احتمال ۱٪ m-CNT وجود دارد؛ این احتمال در CNFET های چند کاناله افزایش می یابد.

تکنیک های مختلف حذف m-CNT برای کاهش احتمال اتصال کوتاه CNFET استفاده می شود، اما استفاده از آنها تغییرات (اختلاف) در شمارش CNT را افزایش می دهد؛ به عبارت دیگر، با کاهش تعداد میانگین CNT ها در ترانزیستور، احتمال مدار باز باز شدن را افزایش می دهد. در صورت استفاده از فرایند حذف غیر ایده آل m-CNT، برخی از CNTs حذف می شوند و درصد کمی از m-CNT ها باقی می ماند؛ یک تعداد بهینه متوسط منحصر به فرد CNT ها وجود دارد.

لازم به ذکر است که برای بهترین حالت در نظر گرفته شده (Pm=۱%،pmR=۹۹.۹۹%،psR=۱۰%) حداقل احتمال خرابی CNFET در حدود ۱۰بود که برای سیستم های VLSI بسیار زیاد است. ( ترجمه برق )

اگر یک فرآیند حذف ایده آل m-CNT را بتوان استفاده کرد، بین ۵ تا ۲۰ CNT لازم است تا اطمینان حاصل شود که PF=۱۰-۱۰ و بازده تقریبا۱۰۰% است.

از دیدگاه تغییرات، هنگامیکه یک فرآیند حذف ایده آل m-CNT در نظر گرفته شد، پارامترهای ION وION/IOFF به شدت تحت تاثیر تغییرات شمارش قرار گرفتند،ارزش متغیرهای تولیدی(۳σ/µ) به ترتیب ۴۷.۴۹٪ و٪ ۱۸۵.۶۷ بود،برای بدترین حالت سناریو با Pm=۳۳% است.

ولتاژ آستانه نشان داد که نوسانات نسبتا متوسط در حدود ۱۲٪ و تقریبا در تمام موارد pmثابت است.

لازم به ذکر است که CNFET هایی که در آن تمام m-CNT ها حذف شده نسبت یالای ION/IOFF تقریبا ۱۰۶ است،ا ما حضور m-CNT ها در ترانزیستور به شدت آن را کاهش می دهد.

امروزه تلاش های زیادی برای بهبود پردازش دستگاه CNFET و بهینه سازی تکنیک های طراحی مدار CNFET صورت می گیرد. تنها در این راه فناوری CNT می تواند یکی از گزینه های مناسب برای ترانزیستورهای با اندازه کمتر از ۷ نانومتر باشد که انتظار می رود تا اوایل سال ۲۰۲۰ تولید شود.

ترجمه برق/ارسال سفارش ترجمه تخصصی برق : www.betarjom.com

منبع: Variability and reliability analysis of CNFET technology: Impact of manufacturing imperfections

ترجمه برق/مطالعه بخش مقالات در مرکز اطلاعات بترجم : http://mag.betarjom.com/category/text-translate/articles-translate/

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

چهار × 5 =