JNTgydF4y2Ba 纳米技术杂志》gydF4y2Ba 1687 - 9511gydF4y2Ba 1687 - 9503gydF4y2Ba HindawigydF4y2Ba 10.1155 / 2020/7608279gydF4y2Ba 7608279gydF4y2Ba 研究文章gydF4y2Ba 稳定提高一个高效石墨烯Nanoribbon场效应电晶体SRAM的设计gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0002 - 4092 - 1758gydF4y2Ba NatarajamoorthygydF4y2Ba MathangydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 印度gydF4y2Ba JayashrigydF4y2Ba 2gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0003 - 1321 - 3753gydF4y2Ba 别名gydF4y2Ba Nurul EzailagydF4y2Ba 3gydF4y2Ba https://orcid.org/0000 - 0003 - 4210 - 9293gydF4y2Ba 棕褐色gydF4y2Ba 迈克尔·龙彭gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 年9gydF4y2Ba 劳尔gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 电子工程学院gydF4y2Ba Sathyabama科技学院gydF4y2Ba 钦奈gydF4y2Ba 印度gydF4y2Ba sathyabama.ac.ingydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 部门ECEgydF4y2Ba Adhiparasakthi工程学院gydF4y2Ba MelmaruvathurgydF4y2Ba 印度gydF4y2Ba adhiparasakthi.ingydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 电气工程学院gydF4y2Ba 工学院gydF4y2Ba 马来西亚各种大学gydF4y2Ba 81310年士古来gydF4y2Ba 柔佛gydF4y2Ba 马来西亚gydF4y2Ba utm.mygydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 03gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba 03gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 25gydF4y2Ba 03gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 2020年gydF4y2Ba 版权©2020 Mathan Natarajamoorthy et al。gydF4y2Ba 这是一个开放的文章在知识共享归属许可下发布的,它允许无限制的使用,分布和繁殖在任何媒介,提供最初的工作是正确的引用。gydF4y2Ba

纳电子学的发展,半导体器件的萎缩导致晶体管通道进入纳米尺寸。然而,有障碍,出现晶体管的降尺度主要是各种短沟道效应。石墨烯nanoribbon场效应晶体管(GNRFET)是一种新兴技术,可以解决传统平面MOSFET的问题由量子力学(QM)的影响。GNRFET也可以用作静态随机存取存储器(SRAM)电路设计由于其显著的电子性质。高速运行,SRAM细胞更可靠和快速有效的利用内存缓存。晶体管上浆约束影响传统6 t SRAM在访问和权衡写稳定。探讨在保持稳定的性能,访问和写模式15 nm GNRFET-based 6 t和8 t SRAM细胞与16 nm FinFET 16纳米MOSFET。SRAM的设计和仿真模型在synopsys对此HSPICE模拟。GNRFET、FinFET和MOSFET 8 t SRAM细胞给更好的性能在静态噪声容限(核)和功耗比6 t SRAM细胞。FinFET,仿真结果表明,该GNRFET和MOSFET-based 8 t SRAM细胞访问静态噪声容限大大提高了58.1%,28%,和20.5%,分别平均功耗显著97.27%,99.05%,和83.3%,分别GNRFET, FinFET, MOSFET-based 6 t SRAM的设计。gydF4y2Ba

 马来西亚各种大学gydF4y2Ba Q.J130000.2551.21H51gydF4y2Ba 1。介绍gydF4y2Ba

未来纳米技术在电子设备的影响导致晶体管的扩展规模和晶体管的小型化通过扩展过程。目前,我们有10gydF4y2BathgydF4y2Ba代英特尔酷睿i7处理器,其中包含了6亿个晶体管集成电路。因此,nanotransistor的性能是影响缩放和小型化。晶体管的降尺度大小已成为一个挑战来维持由于短沟道效应,即阈下泄漏电流。因此,创新和新颖的纳米结构中必须引入超过摩尔定律的超高性能机制。这些新方法新结构、设计和另一种材料的介绍(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。SRAM单元的大的晶体管数量上占据了更大的表面积系统芯片(SOC)。SRAM的细胞的数量可以大内存芯片由于场效应晶体管的栅极长度的减少。然而,传统的平面MOSFET面临短沟道效应和阈值电压问题当技术扩展到32 nm。16 nm FinFET-based 6 t SRAM细胞可以替代传统的平面MOSFET。此外,碳基材料,即碳纳米管晶体管场效应晶体管(CNTFET)和石墨烯nanoribbon场效应晶体管(GNRFET),可以提高设备的性能而言,不仅稳定,而且更低的能耗。他们的速度性能也对手FinFET的属性(gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba]。砷化镓和高k-dielectric和应变硅可以增加出非凡的闸门控制的设备性能除了自己的能力来减少短沟道效应。在这部作品中,GNRFET结构提出了克服的局限性传统平面MOSFET及其性能SRAM细胞研究[gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

 2。设备参数GNRFETsgydF4y2Ba

碳基场效应晶体管上升多年来针对他们的特殊特征和兼容性当代硅制造过程(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba]。受欢迎的设备的研究人员正在CNTFETs和GNRFETs。GNRFET不会面临任何对齐和transfer-related问题CNT-based设备(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba),因为它可以开发一个原位过程兼容的硅(gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba]。另一方面,石墨烯电路面对不同的困难,包括退化的流动性,由于过程不稳定的电导率,和小带隙变化(gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba]。然而,小的带隙问题可以克服由带隙工程。gydF4y2Ba

图gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba描述的结构MOSFET-like GNRFET并行丝带从源相连,门,和排泄增加驱动力量。门可以控制通道。通道的长度表示gydF4y2Ba lgydF4y2Ba chgydF4y2Ba,丝带的宽度gydF4y2Ba WgydF4y2Ba CH,gydF4y2Ba和空间之间的丝带gydF4y2Ba 2 wgydF4y2Ba SPgydF4y2Ba(gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba]。GNRFET用于这项工作的设备参数如表所示gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba。SPICE模型预测技术模型(天车)用于MOSFET和FinFET厄GNRFET模型(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

的结构MOSFET-like GNRFET。gydF4y2Ba

石墨烯nanoribbon场效应晶体管的器件参数。gydF4y2Ba

设备参数gydF4y2Ba 值gydF4y2Ba
渠道的长度gydF4y2Ba 15海里gydF4y2Ba
门介电材料厚度gydF4y2Ba 0.95纳米gydF4y2Ba
空间相邻GNRsgydF4y2Ba 2海里gydF4y2Ba
不。的GNRsgydF4y2Ba 6gydF4y2Ba
底物氧化厚度gydF4y2Ba 20海里gydF4y2Ba
不。GNR晶格的二聚体线gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba

GNRFETs可以克服在潜艇的短沟道效应普遍- 100纳米硅MOSFET。GNRFET提供减少energy-delay-product (EDP)和power-delay-product (PDP)一个数量级低于一个MOSFET。虽然GNRFET节能,设备的电路性能由互连的功放是有限的。gydF4y2Ba

2.1。SRAM的细胞gydF4y2Ba

基本的结构如图6 t-sram细胞gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba。访问晶体管M5和M6,夫妇两个cross-coupled逆变器输出节点的位线(提单)和位线棒(BL′)。西城函数写一行。每当写行高,数据出现在提单和提单′被发送到节点gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba分别′。上拉晶体管M4和M2。另一方面,晶体管M3和M1工作作为下拉晶体管(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。6 t-sram细胞的稳定性分析进行了工作。为了进行稳定性分析,晶体管的大小必须精心挑选(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]。8 t SRAM细胞,2 n型场效应晶体管被添加到常规6 t SRAM细胞,这是控制读字线(RWL)隔离的访问和写模式路径更好的稳定性。gydF4y2Ba

的原理图6 SRAM t细胞。gydF4y2Ba

 2.2。晶体管上浆6 t和8 t SRAM细胞gydF4y2Ba

表gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba汇总的分级结构用于各种SRAM的拓扑结构,和表gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba描述了FinFETs的设备参数。中使用的纵横比16纳米MOSFET如下:PMOS晶体管、即M2和M4使用W-48和L-16 nm的考虑gydF4y2Ba WgydF4y2Ba/gydF4y2Ba lgydF4y2Ba3的比例,而NMOS晶体管如M1、M3、M5, M6, M7和使用M8 - 16 nm和L-16海里。8 t SRAM细胞检查提高SRAM单元的效率,其中包含传统6 SRAM t细胞(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba]。NMOS的电子是多数载流子,而办公室的孔,多数航空公司收费。电子迁移率∼2.7倍洞,从而可以用大小近似PMOS∼3次NMOS上浆。gydF4y2Ba

分级结构用于各种SRAM的拓扑。gydF4y2Ba

晶体管gydF4y2Ba 6 t SRAMgydF4y2Ba 8 t SRAMgydF4y2Ba
场效应晶体管gydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba 场效应晶体管gydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba
WgydF4y2Ba/gydF4y2Ba lgydF4y2Ba比gydF4y2Ba WgydF4y2Ba/gydF4y2Ba lgydF4y2Ba比gydF4y2Ba WgydF4y2Ba/gydF4y2Ba lgydF4y2Ba比gydF4y2Ba WgydF4y2Ba/gydF4y2Ba lgydF4y2Ba比gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba1gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba2gydF4y2Ba 48/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba 48/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba4gydF4y2Ba 48/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba 48/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba5gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba6gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba7gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba
米gydF4y2Ba8gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba 16/16gydF4y2Ba 0.86/15gydF4y2Ba

鳍装置参数的场效应晶体管。gydF4y2Ba

设备参数gydF4y2Ba 值(nm)gydF4y2Ba
门的长度,gydF4y2Ba lgydF4y2BaggydF4y2Ba 16gydF4y2Ba
Top-fin宽度,gydF4y2Ba WgydF4y2Ba前gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba
Bottom-fin宽度,gydF4y2Ba WgydF4y2Ba底gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba
翅片高度,gydF4y2Ba HgydF4y2BafgydF4y2Ba 32gydF4y2Ba
有效的氧化层厚度,测试结束gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba
3所示。设备的性能GNRFETsgydF4y2Ba

本节重点是电气设备GNRFETs的性能。理论研究表明,GNRs有带隙宽度成反比。导电率也由边缘状态。GNRs有着扶手椅的边缘被观察到半导体,而GNRs有着曲折的边缘展示金属属性。GNR的宽度(表示gydF4y2Ba WgydF4y2Ba CHgydF4y2Ba)通常是通过定义二聚体线的数量gydF4y2Ba NgydF4y2Ba,在那里gydF4y2Ba WgydF4y2Ba CHgydF4y2Ba=√3 dgydF4y2Ba ccgydF4y2Ba(gydF4y2Ba NgydF4y2Ba+ 1)/ 2,gydF4y2Ba dgydF4y2Ba ccgydF4y2Ba碳碳键的距离在0.142海里。因此,PGNR和NGNR模型的宽度为0.86纳米,长度是15 nm (gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba]。孤立的细胞核心输出,两个额外的n型晶体管控制信号和额外的位线。通过执行写模式访问晶体管。访问模式进行,出现在存储的数据的访问。cross-coupled逆变器的设计是开放电路写模式的反馈回路是只需要在存储数据的访问模式gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

设备的性能GNRFETs可以作出评估gydF4y2Ba 我gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2BadgydF4y2Ba特征如图gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba为多个门电压从0 V 1 V。图gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba说明了gydF4y2Ba 我gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2BaggydF4y2Ba传输特性对称n型和p型GNRFET |gydF4y2Ba VgydF4y2BadgydF4y2Ba| = 0.1 V和|gydF4y2Ba VgydF4y2BadgydF4y2Ba| = 1 V。gydF4y2Ba

我gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2BadgydF4y2Ba特征的n型GNRFETs多个门电压0.1 V减量gydF4y2Ba VgydF4y2BaggydF4y2Ba= 1 V顶部。gydF4y2Ba

我gydF4y2BadgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba VgydF4y2BaggydF4y2Ba转移特征的对称n型和p型GNRFETs |gydF4y2Ba VgydF4y2BadgydF4y2Ba| = 0.1 V和|gydF4y2Ba VgydF4y2BadgydF4y2Ba| = 1 V。gydF4y2Ba

 4所示。核材料提取gydF4y2Ba

获取核材料图形,一只蝴蝶曲线绘制描述电压传输特性通过访问模式和写作模式示意图如图gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba,分别。cross-coupled逆变器的反馈是分离的模式操作。SRAM的电压传输特性(职业训练局)细胞在节点执行gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 问gydF4y2Baʹ。gydF4y2Ba

蝴蝶曲线测量原理的SRAM细胞访问模式。gydF4y2Ba

SRAM的蝴蝶曲线示意图测量细胞的写操作。gydF4y2Ba

 4.1。SRAM细胞的稳定性分析gydF4y2Ba

数据gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba显示6 t SRAM的蝴蝶曲线细胞保留模式,访问模式,分别和写作模式。核材料可以从蝴蝶曲线获得阴谋。在以往的研究中,SRAM的仿真模型进行了22纳米FinFET技术。FinFET-based 8 SRAM t细胞提供了更好的性能在静态噪声容限(核)和功耗比6 t SRAM细胞(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]。摘要MOSFET (16 nm), FinFET (16 nm),和GNRFET(15海里)分析了基于SRAM的设计基于权力为了提高效率,延迟和PDP。蝴蝶曲线是通过切换gydF4y2Ba xgydF4y2Ba设在和gydF4y2Ba ygydF4y2Ba设在一个职业训练局曲线,然后合并这两个单独的职业训练局一起阴谋。数据gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba描绘蝴蝶曲线测量原理的SRAM细胞保留模式和访问模式,分别。图gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba显示了SRAM的职业训练局测量细胞的写操作。写作的写模式是一个过程逻辑0到gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba和逻辑1gydF4y2Ba 问gydF4y2Ba,提单是接地和BLB连接gydF4y2Ba VgydF4y2BaddgydF4y2Ba。静态噪声容限8 t GNRFET SRAM细胞保留模式和访问模式是300 mV和340 mV,分别。SRAM的核细胞在写模式380 mV。性能指标,如平均功率延迟,延迟和功率MOSFET产品,FinFET, GNRFET然后评估。传播延迟是不同时间输出开关后应用程序的输入。在这个手稿,延迟与参考信号作为输入,计算获得的信号作为输出使用COSMOSCOPE工具。平均而言,GNRFET-based SRAM设计耗散功率大约10×低于MOSFET和FinFET同行,这表明石墨烯器件是一个更安全的选择,以减少功率损耗增加伸缩。不同的设计提供一个不同的访问时间测量性能。GNRFET-based SRAM的设计显示了至少写延迟在三个设计,而FinFET-based SRAM设计执行稍微更好的在写到了位线。总的来说,GNRFET和FinFET-based SRAM的设计超越MOSFET-based设计。gydF4y2Ba

蝴蝶GNRFET-based 6 t曲线和8 t SRAM细胞保留模式。gydF4y2Ba

蝴蝶GNRFET-based 6 t曲线和8 t SRAM细胞的访问模式。gydF4y2Ba

蝴蝶GNRFET-based 6 t曲线和8 t SRAM细胞写模式。gydF4y2Ba

表gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba显示了MOSFET的噪声容限,FinFET和GNRFET-based 6 t SRAM细胞和8 t SRAM细胞。这是观察到的值没有改变的球形结构6 t和8 t SRAM细胞。此外,8 t SRAM细胞改善了访问静态噪声容限(ASNM),但可比写静态噪声容限(WSNM) 6 t SRAM细胞。例如,GNRFET-based 8 t SRAM比6 t细胞增强58% ASNM SRAM细胞。从阅读位线放电路径到地面为零,导致稳定8 t存储器访问模式(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

噪声容限分析MOSFET, FinFET和GNRFET-based技术。gydF4y2Ba

SRAM的特点gydF4y2Ba 6 t SRAMgydF4y2Ba 8 t SRAMgydF4y2Ba
场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba 场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba
核材料(mV)gydF4y2Ba 245年gydF4y2Ba 280年gydF4y2Ba 300年gydF4y2Ba 245年gydF4y2Ba 280年gydF4y2Ba 300年gydF4y2Ba
ASNM (mV)gydF4y2Ba 170年gydF4y2Ba 200年gydF4y2Ba 215年gydF4y2Ba 205年gydF4y2Ba 256年gydF4y2Ba 340年gydF4y2Ba
WSNM (mV)gydF4y2Ba 359年gydF4y2Ba 378年gydF4y2Ba 390年gydF4y2Ba 350年gydF4y2Ba 374年gydF4y2Ba 380年gydF4y2Ba

表gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 7gydF4y2Ba显示了摘要的比较6 t SRAM和8 t SRAM细胞的平均功率,延迟,延迟和功率MOSFET的产品——,FinFET和GNRFET-based技术。gydF4y2Ba

分析MOSFET的平均功耗,FinFET和GNRFET-based技术。gydF4y2Ba

SRAM的特点gydF4y2Ba 6 t SRAMgydF4y2Ba 8 t SRAMgydF4y2Ba
场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba 场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba
保留模式(W)gydF4y2Ba 3.0×10gydF4y2Ba−7gydF4y2Ba 5.3×10gydF4y2Ba−6gydF4y2Ba 1.8×10gydF4y2Ba−6gydF4y2Ba 3.2×10gydF4y2Ba−8gydF4y2Ba 2.2×10gydF4y2Ba−8gydF4y2Ba 2.3×10gydF4y2Ba−8gydF4y2Ba
访问模式(W)gydF4y2Ba 3.0×10gydF4y2Ba−7gydF4y2Ba 5.3×10gydF4y2Ba−6gydF4y2Ba 1.8×10gydF4y2Ba−6gydF4y2Ba 5.0×10gydF4y2Ba−8gydF4y2Ba 5.0×10gydF4y2Ba−8gydF4y2Ba 4.9×10gydF4y2Ba−8gydF4y2Ba
写模式(W)gydF4y2Ba 4.5×10gydF4y2Ba−7gydF4y2Ba 8.2×10gydF4y2Ba−6gydF4y2Ba 2.1×10gydF4y2Ba−6gydF4y2Ba 3.6×10gydF4y2Ba−7gydF4y2Ba 3.5×10gydF4y2Ba−7gydF4y2Ba 3.5×10gydF4y2Ba−7gydF4y2Ba

分析MOSFET的延迟,FinFET和GNRFET-based技术。gydF4y2Ba

SRAM的特点gydF4y2Ba 6 t SRAMgydF4y2Ba 8 t SRAMgydF4y2Ba
场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba 场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba
保留模式(年代)gydF4y2Ba 1.9×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 1.4×10gydF4y2Ba−14gydF4y2Ba 1.3×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 2.5×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 1.6×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 1.3×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba
访问模式(s)gydF4y2Ba 2.5×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 2.0×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 1.6×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 3.7×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 3.6×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 3.0×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba
写模式(s)gydF4y2Ba 1.3×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 1.0×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 9.3×10gydF4y2Ba−12gydF4y2Ba 1.4×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 1.3×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba 1.1×10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba

power-delay-product分析MOSFET, FinFET和GNRFET-based技术。gydF4y2Ba

SRAM的特点gydF4y2Ba 6 t SRAMgydF4y2Ba 8 t SRAMgydF4y2Ba
场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba 场效应晶体管gydF4y2Ba FinFETgydF4y2Ba GNRFETgydF4y2Ba
保留模式(J)gydF4y2Ba 5.5×10gydF4y2Ba−18gydF4y2Ba 7.6×10gydF4y2Ba−19gydF4y2Ba 2.2×10gydF4y2Ba−19gydF4y2Ba 8.2×10gydF4y2Ba−21gydF4y2Ba 3.5×10gydF4y2Ba−21gydF4y2Ba 3.1×10gydF4y2Ba−21gydF4y2Ba
访问模式(s)gydF4y2Ba 7.5×10gydF4y2Ba−18gydF4y2Ba 1.0×10gydF4y2Ba−20gydF4y2Ba 2.9×10gydF4y2Ba−19gydF4y2Ba 1.8×10gydF4y2Ba−22gydF4y2Ba 1.8×10gydF4y2Ba−22gydF4y2Ba 1.5×10gydF4y2Ba−22gydF4y2Ba
写模式(J)gydF4y2Ba 5.7×10gydF4y2Ba−18gydF4y2Ba 8.6×10gydF4y2Ba−19gydF4y2Ba 2.0×10gydF4y2Ba−19gydF4y2Ba 5.0×10gydF4y2Ba−18gydF4y2Ba 4.6×10gydF4y2Ba−20gydF4y2Ba 3.7×10gydF4y2Ba−19gydF4y2Ba

的平均功耗CMOS逻辑门,由一个周期输入电压波形与理想情况下零上升和下降时间,可以计算出所需要的能量输出节点VDD充电和充电总输出负载电容地面。传播延迟高到低(tpHL)时的延迟输出开关从高到低,从低到高输入开关后(tpLH)。延迟通常计算的输入-输出切换。权力和延迟计算synopsys对此HSPICE COSMOSCOPE,分别通过分析瞬态分析(gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba]。同样,球形结构计算中使用COSMOSCOPE直流分析。电路电感可能导致峰值可能被纳入一个芯片上的解耦补偿电容器的并行输出。传播延迟计算输入的50%上升至50%的输出上升。除了平均功耗,度量的性能设计的力量,得到延迟,PDP (gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba]。PDP参数是图的优点和gydF4y2Ba (1)gydF4y2Ba PDPgydF4y2Ba =gydF4y2Ba PgydF4y2Ba avggydF4y2Ba ×gydF4y2Ba tgydF4y2Ba pgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba

我们建议15 nm GNRFET-based 6 t和8 t SRAM细胞减少能耗和提高稳定性。我们的研究结果显示,在访问模式是静态噪声容限大大提高GNRFET-based 8 t SRAM细胞。在这个工作中,所有的设计进行了简短的门的长度16纳米MOSFET, FinFET 16 nm, GNRFET 15海里。此外,以前作品的功耗没有报道(gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba]。根据性能分析在保留模式中,两个6 t和8 t SRAM细胞没有明显的差异。然而,8 t SRAM细胞通常提高访问的支持下稳定访问晶体管将访问和写操作。因此,当涉及到访问模式,8 t SRAM细胞表现相当好。在写模式,6 t SRAM细胞8 t SRAM细胞相比,表现良好。这是由于开关晶体管的活动。然而,在这部作品中,在访问模式提出了功耗,显示了最小功率消耗只有4.9×10gydF4y2Ba−8gydF4y2BaW获得的最大访问稳定340 mV GNRFET-based 8 t SRAM细胞。gydF4y2Ba

 5。结论gydF4y2Ba

GNRFET是另一个可选择的解决方案来解决的障碍和挑战发生在传统的平面MOSFET在子- 100纳米技术节点。排水和转移特征15 nm GNRFET已经探索。我们已经进行了模拟和分析6 t细胞SRAM和8 t SRAM细胞在不同模式的操作。核材料获得最大的职业训练局的逆变器。有两种类型的球形结构影响SRAM单元的稳定性,即写静态噪声容限(WSNM)和访问静态噪声容限(ASNM)。6 t存储器访问模式的内部核小于6 t SRAM的静态噪声容限在保留模式。8 SRAM t细胞显示ASNM比传统的6 SRAM t细胞。由于隔离存储节点的访问路径,GNRFET-based 8 t存储器配置超过6 t ASNM SRAM细胞58.1%。PDP的访问模式8 t SRAM细胞与6 t SRAM细胞相比显著降低。这减少能耗是由于应用程序读取到的单个位线提出GNRFET-based 8 t SRAM模型。 It can be concluded that the GNRFET-based 8T SRAM cells show significant improvement in their performance with better stability and low-power consumption in the access mode.

 数据可用性gydF4y2Ba

使用的数据来支持本研究的结果包括在本文中。gydF4y2Ba

 的利益冲突gydF4y2Ba

作者宣称没有利益冲突有关的出版。gydF4y2Ba

 确认gydF4y2Ba

迈克尔·谭愿意承认金融支持UTM基础研究(UTMFR)(投反对票。:Q.J130000.2551.21H51),允许研究顺利进行。gydF4y2Ba

 默罕默德gydF4y2Ba m . U。gydF4y2Ba ChowdhurygydF4y2Ba m . H。gydF4y2Ba 节能设计基于双SRAM单元门Schottky-barrier-type GNRFET用最小二聚体线gydF4y2Ba 学报2019年IEEE国际研讨会(ISCAS)电路和系统gydF4y2Ba 2019年5月gydF4y2Ba 日本札幌gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 10.1109 / iscas.2019.8702422gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85066811680gydF4y2Ba 辛格gydF4y2Ba P。gydF4y2Ba 昌德尔gydF4y2Ba R。gydF4y2Ba 沙玛gydF4y2Ba N。gydF4y2Ba 稳定性分析的SRAM单元使用问和GNR场效应晶体管gydF4y2Ba 当代计算机学报2017年第十届国际会议(IC3)gydF4y2Ba 2017年8月gydF4y2Ba 诺伊达,印度gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 10.1109 / ic3.2017.8284335gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85046363013gydF4y2Ba Gharavi HamedanigydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 侯赛因MoaiyerigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 串扰效应的比较分析多层石墨烯nanoribbon和MWCNT互联sub-10纳米技术gydF4y2Ba IEEE电磁兼容性gydF4y2Ba 2019年gydF4y2Ba 62年gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 10.1109 / temc.2019.2903567gydF4y2Ba Sayyah EnsangydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 侯赛因MoaiyerigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 穆贾达姆gydF4y2Ba M。gydF4y2Ba HessabigydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 一个低功耗单端SRAM FinFET技术gydF4y2Ba AEU国际电子产品和通讯》杂志上gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 99年gydF4y2Ba 361年gydF4y2Ba 368年gydF4y2Ba 10.1016 / j.aeue.2018.12.015gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85058781856gydF4y2Ba Sayyah EnsangydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 侯赛因MoaiyerigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba EbrahimigydF4y2Ba B。gydF4y2Ba HessabigydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 阿里gydF4y2Ba A.-K。gydF4y2Ba 低泄漏和high-writable SRAM单元与后门偏压FinFET技术gydF4y2Ba 计算电子杂志gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba 519年gydF4y2Ba 526年gydF4y2Ba 10.1007 / s10825 - 019 - 01327 - 1gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85064209498gydF4y2Ba 默罕默德gydF4y2Ba m . U。gydF4y2Ba 尼扎姆gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 阿里gydF4y2Ba lgydF4y2Ba ChowdhurygydF4y2Ba m . H。gydF4y2Ba 低泄漏SRAM bitcell设计基于nano-ribbon MOS-type石墨烯场效应晶体管gydF4y2Ba 学报2019年IEEE国际研讨会(ISCAS)电路和系统gydF4y2Ba 2019年5月gydF4y2Ba 日本札幌gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba 10.1109 / iscas.2019.8702461gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 85066791112gydF4y2Ba BanadakigydF4y2Ba y . M。gydF4y2Ba MohsingydF4y2Ba k . M。gydF4y2Ba 斯利瓦斯塔瓦gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 石墨烯场效应晶体管的高温传感应用gydF4y2Ba 诉讼的方法相比,纳米传感器、生物传感器和传感器信息技术和系统gydF4y2Ba 2014年4月gydF4y2Ba 圣地亚哥,加州,美国gydF4y2Ba 10.1117/12.2044611gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84902094434gydF4y2Ba 莫洛佐夫gydF4y2Ba s V。gydF4y2Ba 诺沃肖洛夫gydF4y2Ba k . S。gydF4y2Ba KatsnelsongydF4y2Ba m . I。gydF4y2Ba 巨大的内在载体的机动性在石墨烯及其双分子层gydF4y2Ba 物理评论信gydF4y2Ba 2008年gydF4y2Ba One hundred.gydF4y2Ba 10.1103 / physrevlett.100.016602gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 40749140712gydF4y2Ba 海姆gydF4y2Ba 答:K。gydF4y2Ba 诺沃肖洛夫gydF4y2Ba k . S。gydF4y2Ba 石墨烯的崛起gydF4y2Ba 自然材料gydF4y2Ba 2007年gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 183年gydF4y2Ba 191年gydF4y2Ba 10.1038 / nmat1849gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 33847690144gydF4y2Ba 尹gydF4y2Ba Y。gydF4y2Ba 鲜花广场gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 在香港gydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba IannacconegydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 郭gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 石墨烯的性能比较nanoribbon与肖特基接触和掺杂场效应晶体管水库gydF4y2Ba IEEE电子设备gydF4y2Ba 2008年gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba 2314年gydF4y2Ba 2323年gydF4y2Ba GholipourgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba y y。gydF4y2Ba SangaigydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 高度准确SPICE-compatible建模为单身,双栅GNRFETs与研究技术扩展gydF4y2Ba 程序的设计、自动化和测试在欧洲会展gydF4y2Ba 2014年4月gydF4y2Ba 德国德累斯顿gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 6gydF4y2Ba 10.7873 / date.2014.133gydF4y2Ba GunegydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 古普塔gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 基于石墨烯nanoribbon静态随机存取内存更好的噪声容限和功率降低gydF4y2Ba 《2013年国际会议上先进的纳米材料和新兴工程技术(ICANMEET)gydF4y2Ba 2013年7月gydF4y2Ba 金奈,印度gydF4y2Ba 450年gydF4y2Ba 452年gydF4y2Ba 10.1109 / icanmeet.2013.6609342gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84886403975gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba y y。gydF4y2Ba GholipourgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba 陈gydF4y2Ba D。gydF4y2Ba 灵活过渡金属dichalcogenide:场效应晶体管的电路级仿真研究弯曲,下的延迟和功率变化过程,和可伸缩性gydF4y2Ba 亚洲和南太平洋学报2016年21设计自动化会议(ASP-DAC)gydF4y2Ba 2016年1月gydF4y2Ba 澳门,中国gydF4y2Ba 761年gydF4y2Ba 768年gydF4y2Ba 10.1109 / aspdac.2016.7428103gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84996956243gydF4y2Ba 贝蒂gydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 鲜花广场gydF4y2Ba G。gydF4y2Ba IannacconegydF4y2Ba G。gydF4y2Ba 强劲的流动性退化理想的石墨烯带的制作都由于声子散射gydF4y2Ba 应用物理快报gydF4y2Ba 2011年gydF4y2Ba 98年gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba 10.1063/1.3587627gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 79959408468gydF4y2Ba y y。陈,a . Rogachev阿米特·S。,G。Iannaccone,G。鲜花广场和D。陈,A SPICE-Compatible Model of Graphene Nano-Ribbon Field-Effect Transistors Enabling Circuit-Level Delay and Power Analysis under Process Variation, 2013 MathangydF4y2Ba N。gydF4y2Ba VadivelgydF4y2Ba M。gydF4y2Ba JayashrigydF4y2Ba 年代。gydF4y2Ba 性能指标对超低权力多相大批杀害过滤器使用碳纳米管场效应晶体管技术gydF4y2Ba 国际计算机辅助工程和技术杂志》上gydF4y2Ba 2018年gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba 209年gydF4y2Ba 217年gydF4y2Ba 10.1504 / ijcaet.2018.090531gydF4y2Ba 别名gydF4y2Ba n E。gydF4y2Ba HamzahgydF4y2Ba 一个。gydF4y2Ba 棕褐色gydF4y2Ba m·l·P。gydF4y2Ba 谢赫。gydF4y2Ba 美国U。gydF4y2Ba RiyadigydF4y2Ba m·A。gydF4y2Ba 基于低功耗、高性能的优化FinFET 8 t SRAM单元设计gydF4y2Ba 学报2019年第六届国际会议上电气工程,计算机科学和信息(EECSI)gydF4y2Ba 2019年9月gydF4y2Ba 印尼的万隆gydF4y2Ba 66年gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba 10.23919 / eecsi48112.2019.8976925gydF4y2Ba 莫汉蒂gydF4y2Ba s P。gydF4y2Ba 辛格gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba KougianosgydF4y2Ba E。gydF4y2Ba 普拉丹gydF4y2Ba d·K。gydF4y2Ba 基于统计DOE-ILP power-performance-process (P3)优化nano-CMOS SRAMgydF4y2Ba 集成gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba 45gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba 33gydF4y2Ba 45gydF4y2Ba 10.1016 / j.vlsi.2011.07.001gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 80054990155gydF4y2Ba ReddygydF4y2Ba g·K。gydF4y2Ba JainwalgydF4y2Ba K。gydF4y2Ba 辛格gydF4y2Ba J。gydF4y2Ba 莫汉蒂gydF4y2Ba s P。gydF4y2Ba 过程变化宽容9 t SRAM bitcell设计gydF4y2Ba 十三学报质量电子设计国际研讨会gydF4y2Ba 2012年3月gydF4y2Ba 美国加利福尼亚州圣克拉拉gydF4y2Ba 493年gydF4y2Ba 497年gydF4y2Ba 10.1109 / isqed.2012.6187539gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 84863702044gydF4y2Ba GrossargydF4y2Ba E。gydF4y2Ba StucchigydF4y2Ba M。gydF4y2Ba MaexgydF4y2Ba K。gydF4y2Ba DehaenegydF4y2Ba W。gydF4y2Ba 读稳定性和创作才能SRAM细胞对纳米技术的分析gydF4y2Ba IEEE固态电路杂志》上gydF4y2Ba 2006年gydF4y2Ba 41gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba 2577年gydF4y2Ba 2588年gydF4y2Ba 10.1109 / jssc.2006.883344gydF4y2Ba 2 - s2.0 - 33750815896gydF4y2Ba