ساخت مدار های نانو الکترونیک در توسعه و کاهش حجم مدارهای الکترونیکی هوشمند ( مهندسی میکرو _ نانو الکترونیک)

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


نکته : با پیدایش فناوری نوظهور  نانو _ میکرو الکترونیک دقت دستگاه‌های ساخت افزاره‌ها همگام با کوچک‌تر شدن ابعاد ترانزیستورها بهبود نیافته‌اند.

 این اثر همراه با کاهش ولتاژ منبع تغذیه و ولتاژ آستانه ترانزیستورها باعث کاهش شدید بهره ساخت افزاره‌ها در تکنولوژی‌های نانو گشته است. اکنون دیگر روش‌های سنتی مدل‌سازی و جبران اثرات تغییرات بین-چیپ و داخل-چیپ مانند مدل‌سازی در گوشه‌های بدترین حالت قابل استفاده نیستند و نیاز به روش‌های آماری دقیقی برای افزایش کارایی طراحی به شدت احساس می‌شود. 

برای کاهش مساحت مدارهای مجتمع، آرایه‌های حافظه SRAM معمولا با کوچکترین طول و عرض کانال ممکن ساخته می‌شوند، که این امر باعث ازدیاد اثرات مخرب تغییرات فرآیند می‌گردد.  پس از بررسی مکانیسم‌های مختلف خرابی در سلول‌های حافظه تکنولوژی نانو (خطای خواندن، نوشتن، نگاه‌داری و غیره) روشی برای بهینه‌سازی بازده سلول‌های حافظه مبتنی بر FinFET ارائه می‌گردد. 

این روش از قابلیت تغییر دینامیکی قدرت ترانزیستور FinFET‌ با مدوله کردن ولتاژ کانال پشتی‌اش استفاده می‌کند. با کاهش ابعاد ترانزیستورها در تکنولوژی‌ها نانو، روش‌های سنتی آنالیز زمانی مدارت ترکیبی کارآیی لازمه را از دست می‌دهند.

شگرد اصلی در ساخت مدارهای الکترونیکی استفاده از روش لیتوگرافی نوری است. در واقع علت رشد سریع صنعت الکترونیک نیز همین شیوه‌ی ساده، اما بسیار پرکاربرد بود که امکان ساخت تعداد بی‌شماری ترانزیستور را در مدت زمان کم، ممکن می‌سازد.


برای کوچک‌تر کردن ابعاد ترانزیستورها لازم بود ماسک‌هایی با ابعاد کوچک‌تر تهیه شود تا با تابانیدن پرتوهای نور بر این ماسک‌ها، قسمت‌های گوناگون مدارهای الکترونیکی بر روی ویفر سیلیکونی ساخته شود. ساخت ماسک‌های کوچک‌تر با استفاده از پرتوهای الکترونی اگر چه بسیار گران و پرهزینه بود اما امکان‌پذیر می‌نمود؛  

چالش اصلی رفتار پرتوهای نور در ابعاد کوچک بود. در واقع پرتوهای نور در ابعاد کوچک، رفتار دیگری در مقایسه با ابعاد بزرگ از خود نشان می‌دادند و این مسئله کار ساختن مدارهای نانو مقیاس را دشوار می‌کند.

  • پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


    •