طراحی و مدل سازی مبدل های آنالوگ به دیجیتال سازگار با دمای اتاق به کمک نانوترانزیستورهای تک الکترونی با جزیره کوانتوم نقطه ای نیمه هادی

در این مقاله، جزئیات طراحی و مدل سازی یک مبدل آنالوگ به دیجیتال سازگار با دمای اتاق با استفاده از نانوترانزیستورهای تک الکترونی با جزیره کوانتوم نقطه ای سیلیکونی ارائه شده است. در مقایسه با نانو ترانزیستورهای تک الکترونی با جزیره فلزی، استفاده از جزایر سیلیکونی در حد چند نانومتر سبب می شود که ترانزیستور عملکرد مطلوبی دردمای اتاق داشته باشد و نظام انسداد و نوسان کولنی آن پایدار گردد. نانو ترانزیستورهای با جزیره سیلیکونی همچنین هم خوانی بیشتری با فرآیند ساخت CMOS دارند و می توان آن دو را به صورت ترکیبی و بر روی یک بستر مشترک پیاده سازی کرد. مبدل آنالوگ به دیجیتال این مقاله ، از نوسان های کولنی پایدار مشخصه جریان- ولتاژ ترانزیستورهای تک الکترونی سیلیکونی در دمای اتاق بهره برداری می کند. نمونه سه بیتی شبیه سازی شده از آن با فرکانس نمونه برداری 5 GS/s، از آرایش مقسم خازنی و سه زوج ترانزیستور تک الکترونی در آرایش مکمل استفاده می کند. شبیه سازی آن با استفاده از شبیه ساز مونت-کارلوی سایمون انجام گرفته است و نتایج بدست آمده حکایت از عملکرد پایدار ایستا و پویا در دمای اتاق دارد.