Moduladores de alta tasa de datos basados en transistores de grafeno: propuestas de diseño de circuitos de dispositivos
Autores: Pacheco-Sanchez, Anibal; Ramos-Silva, J. Noé; Mavredakis, Nikolaos; Ramírez-García, Eloy; Jiménez, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Moduladores de alta tasa de datos basados en transistores de grafeno: propuestas de diseño de circuitos de dispositivos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Grafeno
Transistores de efecto de campo
Circuitos
Esquemas de modulación
Proyecciones de rendimiento
Tecnología CMOS
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Citaciones: Sin citaciones
La característica de multifuncionalidad de los transistores de efecto de campo de grafeno (GFETs) se explota aquí para diseñar bloques de construcción de circuitos de moduladores de alta velocidad de datos utilizando un modelo compacto basado en la física. Las proyecciones de rendimiento del dispositivo educado se obtienen con el modelo calibrado experimentalmente y se utilizan para elegir un GFET mejorado factible apropiado para estas aplicaciones. Los esquemas de modulación de desplazamiento de fase y de desplazamiento de frecuencia (PSK y FSK) se obtienen con circuitos multifuncionales basados en GFET utilizados alternativamente en diferentes modos de operación: amplificación en inversión y en fase y multiplicación de frecuencia. Una señal de banda base adecuada aplicada a la entrada de los transistores también sirve para mejorar la reproducibilidad del rendimiento del dispositivo y del circuito, ya que se disminuye el impacto de las trampas. La PSK en cuadratura también se logra combinando dos circuitos multifuncionales basados en GFET. Esta propuesta de co-diseño de circuito de dispositivo tiene la intención de impulsar la implementación heterogénea de dispositivos de grafeno con tecnologías incumbentes en un solo chip: los pulsos de banda base pueden generarse con tecnología CMOS como un frente de línea y los circuitos multifuncionales basados en GFET como un final de línea.
Descripción
La característica de multifuncionalidad de los transistores de efecto de campo de grafeno (GFETs) se explota aquí para diseñar bloques de construcción de circuitos de moduladores de alta velocidad de datos utilizando un modelo compacto basado en la física. Las proyecciones de rendimiento del dispositivo educado se obtienen con el modelo calibrado experimentalmente y se utilizan para elegir un GFET mejorado factible apropiado para estas aplicaciones. Los esquemas de modulación de desplazamiento de fase y de desplazamiento de frecuencia (PSK y FSK) se obtienen con circuitos multifuncionales basados en GFET utilizados alternativamente en diferentes modos de operación: amplificación en inversión y en fase y multiplicación de frecuencia. Una señal de banda base adecuada aplicada a la entrada de los transistores también sirve para mejorar la reproducibilidad del rendimiento del dispositivo y del circuito, ya que se disminuye el impacto de las trampas. La PSK en cuadratura también se logra combinando dos circuitos multifuncionales basados en GFET. Esta propuesta de co-diseño de circuito de dispositivo tiene la intención de impulsar la implementación heterogénea de dispositivos de grafeno con tecnologías incumbentes en un solo chip: los pulsos de banda base pueden generarse con tecnología CMOS como un frente de línea y los circuitos multifuncionales basados en GFET como un final de línea.