پیشینه تحقیق ساختار ترانزیستورهای مبتنی بر نانولوله های کربنی دارای ۳۰ صفحه می باشد فایل پیشینه تحقیق به صورت ورد  word و قابل ویرایش می باشد. بلافاصله بعد از پرداخت و خرید لینک دنلود فایل نمایش داده می شود و قادر خواهید بود  آن را دانلود و دریافت نمایید . ضمناً لینک دانلود فایل همان لحظه به آدرس ایمیل ثبت شده شما ارسال می گردد.

فهرست مطالب

مقدمه    ۴
۱-۱ تکنولوژی های مورد استفاده    ۵
۱-۱-۱-نانولوله های کربنی    ۶
۲-۱-۱ –نانوسیم های سیلیکونی    ۸
۲-۱- ساختار ترانزیستورهای مبتنی بر نانولوله های کربنی    ۱۱
۲-۲ کاربرد نانو لوله های کربنی در نانوالکتریک    ۱۳
۲-۳ روش های تولید و رشد نانو لوله های کربنی    ۱۴
۲-۴ ترانزیستورهای اثر-میدان مبتنی بر نانو لوله های کربنی    ۱۶
۱-۴-۲ روال ساخت ترانزیستورهای مبتنی بر نانولوله های کربنی    ۱۸
۵-۲ مزایای استفاده از ترانزیستورهای مبتنی بر نانو لوله های کربنی    ۲۰
۶-۲ -چالش های ترانزیستورهای مبتنی بر نانو لوله های کربنی    ۲۰
۲-۶-۱ تغییرپذیری در قطر نانو لوله های کربنی    ۲۱
-۲-۶-۲ تراکم بسته بندی نانولوله ها    ۲۳
۳-۶-۲ فاصله بین نانو لوله های کربنی مجاور و تغییرپذیری آن    ۲۴
۴-۶-۲ نامرتبی در نانولوله ها    ۲۴
-۵-۶-۲ وجود اتصالات SB بین سورس و درین ونانولوله ها    ۲۵
-۶-۶-۲ رشد ناخواسته فلز در نانولوله ها    ۲۵
منابع    ۲۶

منابع

Raychowdhury, A. Keshavarzi, J. Kurtin, V. De, and K. Roy.2006.Carbon Nanotube M. H. a. S. Hauck.2009.The Future of Integrated Circuits: A Survey of Nanoelectronics,” Proceedings of the IEEE, Vol. 98, No. 1. pp. 11-38. [3]

H. a. S. Hauck.2009.The Future of Integrated Circuits: A Survey of Nanoelectronics in: Proceedings of the IEEE, Vol. 98, No. 1. pp. 11-38. [5]

Ouyang, J. Huang, C. L. Cheung, and C. M.2001. Lieber.Energy Gaps in “Metallic” Single-Walled Carbon Nanotubes in: Science, vol. 292, no. 5517, pp. 702 -705. [17]

S. Dresselhaus, G. Dresselhaus, and R. Saito.1992.Carbon fibers based on C_{60}14 8and their symmetry in:Physical Review B, vol. 45, no. 11, p. 6234. [18]

Budnik, A. Raychowclhury, A. Bansal, and K. Roy.2006.A high density, carbon nanotube capacitor for decoupling applications in: Proc. ACM/IEEE Design Automat. Conf., pp. 935-938. [22]

Field-Effect Transistors for High-Performance Digital Circuits-DC Analysis and Modeling Toward Optimum Transistor Structure. IEEE trans. Electron Devices, vol. 53, no. 11, pp. 2711-2717. [6]

McEuen, M. Fuhrer, and P. Hongkun, “Single-Walled Carbon Nanotube Electronics,” IEEE Trans. Nanotechnol., vol. 1, no. 1, pp. 78-85, Mar. 2002. [14]

 Cao et al.2008.Medium-scale carbon nanotube thin-film integrated circuits on flexible plastic substrates in: Nature, vol. 454, no. 7203, pp. 495-500. [13]

Cao et al.2008.Medium-scale carbon nanotube thin-film integrated circuits on flexible plastic substrates in: Nature, vol. 454, no. 7203, pp. 495-500. [28]

I. Bahar.2006.Trends and Future Directions in Nano Structure Based Computing and Fabrication in: 24th International Conference on Computer Design, USA. [4]

F. Pease et al.2008.Lithography and Other Patterning Techniques for Future Electronics.in: Proceedings of the IEEE, vol. 96, issue 2, pp. 248– ۲۷۰٫ [۴۷]

Javey et al.2004.Carbon Nanotube Field-Effect Transistors with Integrated Ohmic Contacts and High-k Gate Dielectrics in: Nano Lett., vol. 4, no. 3, pp. 447-450. [7]

Bachtold, P. Hadley, T. Nakanishi, and C. Dekker.2001.Logic Circuits with Carbon Nanotube Transistors in: Science, vol. 294, no. 5545, pp. 1317-1320. [11]

Nieuwoudt and Y. Massoud.2006.Evaluating the impact of resistance in carbon nanotube bundles for VLSI interconnect using diameter-dependent modeling techniques. IEEE Transactions on Electron Devices, vol. 53, no. 10, pp. 2460-2466. [21]

مقدمه

در سال ۱۹۶۵گوردون مور پیشبینی کرد که تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه در هر دو سال، دوبرابر خواهد شد [۱].

در سالهای نه چندان دور اخیر ،دانشمندان و محققان به این حقیقت رسیده اند که نانولوله های کربنی یکی از مهمترین نشانه های انقلاب تکنولوژی نانو هستند.در ابعاد پایین،ساختارهای نانو از قبیل نقاط کوانتومی ،نانوسیم ها و نانولوله های کربنی وییگیهای منحصر به فردی دارند که آنها را کاندیدای نوظهوری برای کاربردهای تکنولوژیکی پیشرفنه در آینده تبدیل نموده است.نانولوله های کربنی ویژگی منحصر به فردی به عموان یکی از اندک سیستم هایی که اندازه آزمایشگاهی افزاره ممکن است به مدل های با ابعاد اتمی برسد و با پیشبینی ها تطبیق پیدا کند می باشند ،بنابراین تایید نتایج روشهای محاسباتی و طراحی تئوری با نتایج آزمایشگاهی محقق می گردد.این افزاره های در مقیاس نانو اغلب ویژگیهای نامحدودی دارند ولی طراحی افزاره ها و مدارات نانوبعدی ،بدون محدودیت نیست.مقیاس کردن در توپولوژی مبتنی بر سیلیکون دارای محدودیت های جدی وابسته به تکنولوژی ساخت و عملکرد افزاره است.

پیشبینی ها توسط[۱]  ITRS  نشان میدهد که مقیاس کردن CMOS در حدود سال ۲۰۱۸ با رسیدن به عرض کانال ۲۰ نانومتر به پایان خواهد رسید [۲].

حتی رسیدن به اندازه۲۲  نانومتر هم به مشکلات حل نشده زیادی برخورد میکند که مهمترین آنها توان مصرفی )به ویژه جریانهای نشتی ۲ (، تغییرات فرآیند ساخت۳ ، مشکلات قابلیت اطمینان۴ و افزایش هزینه ساخت است. مقیاس کردن ترانزیستورها، کم شدن توانایی برای تحمل تغییرات پروسه ساخت را به همراه دارد. با کوچکتر شدن ترانزیستورها اتمهای کمتری قطعات مختلف را میسازند. کمبود قابلیت پیشبینی، فرآیند طراحی را پیچیده کرده و با ادامه کاهش ابعاد تکنولوژی، این پیچیدگی بیشتر هم میشود .[۳] بزرگترین مشکل برای کاهش ابعاد ترانزیستورها، مسائل مربوط به اقتصاد است. هزینه ساخت به صورت نمایی در حال افزایش بوده و همزمان با افزایش نمایی تعداد ترانزیستورها در حال افزایش است. این افزایش در واقع به دلیل استفاده از روش ساخت بالا به پایین در طراحی مدارهای مجتمع است. این بدان معناست که لایه ها روی یک ویفر سیلیکونی اضافه میشوند که نیازمند هزاران مرحله، قبل از ساخت کامل مدار است. با وجود آنکه این فرآیند امکان ساخت مدارها و سیستمهای قابل اطمینان را به ما میدهد، کاهش ابعاد، تولید ماسکهای قابل اطمینان را بسیار گران میکند[۴].

دیگر محدودیت های به وجود آمده از مقیاس کردن را می توان در تونل زنی الکترون ها از طریق کانال کوتاه و فیلم های نازک عایق،جریان های نشتی منتشر شده،اتلاف توان پسیو،عدم تطبیق در ساختار افزاره،محدودیت های قابلیت حرکت و نوسانات ناخواسته ناخالصی ،خلاصه کرد.

برای پوشش دادن این محدودیت ها و حفظ یکپارچگی و پیشرفت تکنولوژی ساخت با کاهش ابعاد محتمل در آینده،روشهای نوین می بایست توسعه یابند تا تکنولوژی را به ابعاد جدید برای عبور از چالش هایی از قبیل هزینه و … هدایت کنند.افزاره های مبتنی بر نانولوله های کربنی پتانسیل لازم برای عمل کردن در افزاره های با ابعاد نانو و با سرعت بالا در آینده نزدیک به علت شباهت با ساختار cmos ،عملکرد افزاره و قابلیت کاهش توان مصرفی با ادامه کاهش ابعاد را خواهند داشت.

با بررسی مشکلات موجود در صنعت نیمه هادی ،به محدودیتهای اندازه فیزیکی و هزینه های سرسام آور  برخوردیم که برای حل آنها نیاز به تغییر اساسی در نحوه ساخت مدارهای مجتمع وجود دارد. بسیاری از محققان عقیده دارند که این تغییر به سمت قطعات نانوالکترونیک خواهد بود. قطعات نانوالکترونیک ممکن است راه حلی برای افزایش هزینه های ساخت ارایه کرده و اجازه دهند که مدارات مجتمع زیر ابعاد ترانزیستورهای مدرن مقیاس  شود. مؤثرترین تغییر در حرکت به سمت فناوری نانوالکترونیک نحوه ساخت است. در این تکنولوژی سیمها، دیودها، ترانزیستورها و سوییچها میتوانند به صورت مجزا، زیاد و ارزان ساخته شوند.[۲]

۱-۱ تکنولوژی های مورد استفاده

عناصر اصلی مدارهای نانوالکترونیک، قطعات استفاده شده برای ساخت آن است .حرکت به سمت نانوتیوبهای کربنی یا نانوسیمهای سیلیکونی به این دلیل است که آنها به صورت فیزیکی خیلی کوچکتر از سیمهای مسی که توسط نقش نگاری نور ساخته میشوند میباشند. تعداد کمی از تکنولوژیها وجود دارند  که میتوانند جایگزین ترانزیستور به عنوان قطعه منطقی پایه شوند. اینها شامل مقاومت دیفرانسیلی منفی  ، ترانزیستورهای ساخته شده از نانوسیمها یا نانوتیوب ها، مدارات۱QCA و سوییچهای با قابلیت پیکربندی مجدد میباشد. این قطعات اندازهای در حد چند نانومتر دارند.

۱-۱-۱-نانولوله های کربنی

نانولوله های کربنی مولکولهای کربنی استوانه ای هستند که ویژگیهای منحصر به فردی دارند و برای کاربردهایی مانند نانوالکترونیک، الکترونیک نوری و موارد دیگر مفید هستند (شکل ۱-۱). آنها می توانند بسته به ساختارشان به صورت سیمهای فلزی یا قطعات نیمه هادی عمل کنند.

نانولوله های کربنی در سال ۱۹۹۱ و به عنوان محصول جانبی آزمایش قوس الکتریکی۲که برای تولید C60 انجام شد کشف شدند . ویژگیهای نانوتیوبها به CCVD3 هم کشف شده است. نانوتیوبهای کربنی میتوانند با هر کدام از این روشها تولید شوند . ویژگیهای نانوتیوبها به ساختارشان وابسته بوده و بسته به کایرالیتی ۴به عنوان فلز یا نیمه هادی عمل میکنند.

۱ quantum cellular automata

۲arc discharge

۳ Catalyst-enhanced chemical vapor deposition

۴ chirality

ویژگی دوم نانوتیوبها که ویژگیهای الکتریکی آنها را تحت تاثیر قرار میدهد، تعداد دیواره ها است. تفاوت اصلی بین تک دیواره و چنددیواره در اندازه قطر نانوتیوبها است .[۵]

در حال حاضر بهترین کاربرد نانوتیوبهای کربنی به عنوان یک ترانزیستور است. همانطور که در شکل زیر  میتوان دید، نانوتیوبهای کربنی خیلی مشابه MOSFET ها هستند که در آن کانال سیلیکونی با یک نانوتیوب کربنی جایگزین شدهاست. بسیاری از ترانزیستورهای مبتنی بر نانوتیوب از نانوتیوبهای کربنی تک دیواری ساخته شدهاند، چون انرژی شکاف باند آنها در حد نیمه هادی است. شکل  زیر یک ترانزیستور مبتنی بر نانوتیوب مبتنی بر ساختارهای Top Gate و Back Gate را نشان میدهد .[۵]

[۱] International Technology Roadmap Semiconductor

۲ Leakage current

۳ process variation

۴  reliability

تمامی فایل های پیشینه تحقیق و پرسشنامه و مقالات مربوطه به صورت فایل دنلودی می باشند و شما به محض پرداخت آنلاین مبلغ همان لحظه قادر به دریافت فایل خواهید بود. این عملیات کاملاً خودکار بوده و توسط سیستم انجام می پذیرد. جهت پرداخت مبلغ شما به درگاه پرداخت یکی از بانک ها منتقل خواهید شد، برای پرداخت آنلاین از درگاه بانک این بانک ها، حتماً نیاز نیست که شما شماره کارت همان بانک را داشته باشید و بلکه شما میتوانید از طریق همه کارت های عضو شبکه بانکی، مبلغ  را پرداخت نمایید.