کاربر عزیز خوش آمدید!
|

ترجمه مقاله: Investigation of the cutoff frequency of double linear halo lightly doped drain and source CNTFET


After discovering the carbon nanotube (CNT) by Aijima, scientific research about this structure are expanded due to its excellent electronic properties. One of the important properties of this structure is quasi-ballistic transport with very high carrier mobility. Using carbon nanotube, two types of field effect transistors have been discussed. The first type is Schottky barrier carbon nanotube field effect transistor (SB-CNTFET) and second type is MOSFET-like CNTFETs (MOSCNTs). The MOSCNT was more favorable because of the high on-off current ratio, but leakage current (IL) of this transistor is very high because of electron band-to-band tunneling (BTBT). In order to deal with this problem, some solutions such as drain and source with a linearly or lightly doped, source and drain extensions and asymmetric oxide thickness, have been proposed. Also, the dual material gate structure and the source and drain parameters effect on the characteristics of CNTFET are investigated. Moreover, the p-type halo implanted deteriorate the cutoff frequency and the switching delay of CNTFET.

پس از کشف نانولوله های کربنی (CNT) ها توسط ایجیما، تحقیقات علمی در مورد این ساختار با توجه به خواص الکترونیکی بسیار عالی آن گسترش یافت. یکی از خواص مهم این ساختار انتقال شبه بالستیک با تحرک حامل بالا است. با استفاده از نانو لوله های کربنی، دو نوع ترانزیستور اثر میدانی تشریح شده است. نوع اول ترانزیستور اثر میدانی نانولوله کربنی سد شاتکی (SB-CNTFET) است و نوع دوم ترانزیستورهای نانو لوله کربنی مانند ماسفت (MOSCNT) ها هستند. MOSCNT ها به دلیل میزان جریان روشن-خاموش بالا مطلوب هستند اما جریان نشتی (IL) ترانزیستور به دلیل احتمال تونل زنی باند به باند (BTBT) خیلی بالاست. به منظور مقابله با این مشکل، برخی از راه حل ها از قبیل آلایش خطی یا سبک سورس و درین، گسترش سورس و درین و ضخامت اکسید نامتقارن پیشنهاد شده اند. همچنین ساختار گیت دوگانه و اثر پارامتر های سورس و درین روی مشخصه های CNTFET بررسی شده اند. علاوه بر این، هاله نوع P فرکانس قطع و تأخیر سوئیچینگ CNTFET را بدتر می کند. 

برای دانلود به لینک مطلب مراجعه کنید.

اهمیت حافظه در سیستم های رایانه ای


معمولا در هنگام خرید رایانه ، افراد دچار سردرگمی برای انتخاب قطعات رایانه خود می شوند . معمولا کاربران رایانه از نحوه عملکرد حدود ۱۴ قطعه مختلف رایانه خود آگاهی ندارند . تمامی قطعات یک سیستم رایانه ای نیز هر یک به نحوی در راندمان کلی سیستم موثر می باشند . اما چند قطعه اصلی در راندمان سیستم ماکزیمم تاثیر را دارند . یکی از مهمترین این قطعات حافظه ها می باشند،
 
حتما می دانید که کامپیوتر مقابل شما دارای حافظه است. نه تنها یک نوع بلکه چندین حافظه مختلف.
ولی چیزی که شاید ندانید این است که اکثر وسایل دیجیتالی روزمره نیز دارای حافظه می باشند. برای مثال می توان به تلفن همراه، کنسول های بازی، رادیو اتومبیل، دستگاه ضبط و پخش DVD و CD و حتی تلویزیون نام برد.

● اساس کار حافظه کامپیوتر:
گرچه حافظه به هر نوع ذخیره ساز اطلاعات به صورت دیجیتال گفته می شود، ولی معمولا منظور از حافظه کامپیوتر، نوع غیر دائم و سریع آن است.
اگر پردازنده کامپیوتر شما برای دسترسی به اطلاعات مجبور به جستجو در هارد (HDD) بود، حتی ساده ترین عملیات ساعت ها به طول می انجامید. ولی وقتی اطلاعات قبل از رفتن به پردازشگر به حافظه منتقل شود، پردازشگر فقط در حجم کوچکی به دنبال اطلاعات می گردد.
اطلاعات چه از صفحه کلید وارد شود و چه از هارد، همگی ابتدا به RAM منتقل می شوند.
تمام اجزای کامپیوتر به صورت یک تیم با هم در ارتباط هستند. حافظه یکی از مهم ترین اجزای این تیم است. از زمانی که کامپیوتر خود را روشن می کنید تا وقتی که آن را خاموش می کنید مراحلی طی می شود که به صورت ساده می توان آن ها را به صورت زیر بیان کرد:

● کامپیوترتان را روشن می کنید.

● کامپیوتر روی ROM طلاعاتی ذخیره می کند و تستی به نام POST را اجرا می کند. این تست برای اطمینان از سالم بودن اجزای اصلی ضروری است. در جریان این تست یک بیت روی هر کدام از حافظه ها ذخیره و خوانده می شود تا از کارکرد حافظه ها اطمینان حاصل شود.

● کامپیوتر BIOS را روی ROM ذخیره می کند. BIOS شامل اطلاعات ساده ای مثل آدرس هارد و سی.دی درایو، ترتیب بوت (BOOT) کردن و Plug and Play (شناسایی خودکار قطعات) است.

● سیستم عامل روی RAM ذخیره می شود. به این معنی که فقط اجزای اصلی سیستم عامل روی این حافظه ذخیره می شود. با این کار سرعت کار کامپیوتر بالا می رود.

● وقتی برنامه ای را اجرا می کنید، ابتدا اجزای اصلی آن روی RAM ذخیره می شود و در صورت نیاز اجزای دیگر آن ذخیره می شود. همچنین اگر این برنامه ها به فایلی دسترسی دارند این برنامه روی RAM ذخیره می شود.

● وقتی فایلی را بعد از مورد استفاده قرار گرفتن توسط برنامه ای دوباره ذخیره می کنید، از RAM پاک می شود و به حافظه دائمی منتقل می شود.
در این پروسه فایل هایی که اجرا می شوند روی RAM یا حافظه غیر دائمی ذخیره می شود. به این ترتیب وقتی فایلی را باز یا برنامه ای را اجرا می کنید، پردازشگر کامپیوتر از RAM در خواست اطلاعات می کند و بعد از انجام پردازش روی اطلاعات آن را دوباره به RAM می فرستد. این کار به صورت یک چرخه ادامه پیدا می کند. در اکثر کامپیوتر ها وقتی برنامه ای بسته می شود تمام اطلاعات آن و تمام فایل های استفاده شده توسط آن ازRAM پاک می شود. به همین دلیل اگر اطلاعات روی حافظه دائمی ذخیره نشود از بین می رود.
سوالی که بعد از نگاه به لیستی که در ابتدا آورده شد به ذهنی هر کسی می رسد این است که چرا یک کامپیوتر به اکثر این حافظه ها نیاز دارد.

● انواع حافظه های کامپیوتر:
یک کامپیوتر ساده دارای حافظه های زیر است:

● Cache Level1 و Cache Level2

● یک RAM ساده

● حافظه مجازی (Virtual Memory)

● هارد دیسک

پردازشگر های قوی و پر سرعت نیاز به دسترسی سریع به اطلاعات دارند. اگر این اطلاعات با تأخیر برسند، کار پردازشگر مختل می شود.
پردازشگری با سرعت 1گیگاهرتز توانایی پردازش میلیون ها بایت در یک ثانیه را دارد. مشکل اساسی که سازندگان سخت افزار با آن روبرو هستند این است که حافظه ای که توانایی همکاری با پردازشگر های مدرن را داشته باشد بسیار گران است و کاربران عادی توانایی تهیه آن را ندارند.
سازندگان حافظه این مشکل را حل کرده اند. به این ترتیب که تعداد کمی حافظه ارزان قیمت را با تعداد بیشتری حافظه ارزان تر به هم متصل می کنند.
ارزان ترین نوع حافظه؛ نوع دائمی آن است. هارد دیسک بسیار ارزان تر از سایر حافظه ها است. این نوع حافظه آخرین لایه حافظه پردازشگر را به نام حافظه مجازی (Virtual Memory) را تشکیل می دهد.
لایه بعدی RAM است. اندازه بیت (Bit) پردازشگر نشان می دهد که چه مقدار اطلاعات را در یک لحظه از RAM می تواند دریافت کند. برای مثال یک پردازشگر 16 بیتی می تواند 2بایت (Byte) اطلاعات از RAM بگیرد. (8 بیت = 1 بایت)
مگاهرتز بیانگر تعداد پردازش ها به میلیون در یک ثانیه است. به این معنی که یک پردازشگر 800 مگاهرتزی 32 بیتی می نواند 4 بایت اطلاعات را 800میلیون بار در ثانیه پردازش کند.
RAM کامپیوتر هرگز توانایی کار با این سرعت بالا را ندارد. به همین دلیل در این میان از Cache استفاده می شود. در ادامه به معرفی Cache می پردازیم.

● RAM:
سرعت RAM توسط پهنای گذرگاه (Bus Width) و سرعت گذرگاه آن (Bus Speed) کنترل می شود. پهنای گذرگاه به تعداد بیت هایی که به پردازشگر فرستاده می شود، گفته می شود و سرعت گذرگاه به تعداد دفعاتی که این بیت ها در یک ثانیه به پردازشگر می روند.
هر بار که اطلاعات از حافظه به پردازشگر می رود یک نوع چرخه موسوم به Bus Cycle ایجاد می شود. همان طور که گفته شد پردازشگر 100مگاهرتزی 32 بیتی توانایی پردازش 100میلیون بار 4 بایت اطلاعات را دارد و پردازشگر 66مگاهرتزی 16 بیتی توانایی پردازش نصف این مقدار اطلاعات به تعداد 66میلیون بار در ثانیه را دارد. با محاسبه ای ساده درمی یابید که سرعت پردازش اولی نقریبا سه برابر دومی است. (132میلیون بایت به 400میلیون بایت)
ولی تصوری که از سرعت عملکرد RAM داریم با واقعیت تفاوت دارد. زمان لازم برای خواندن اطلاعات توسط پردازشگر (Latency) از سوی RAM این تفاوت را ایجاد می کند. برای مثال RAM که با سرعت 100مگاهرتزی کار می کند توانایی فرستادن یک بیت اطلاعات در 0.00000001 ثانیه را دارد ولی ممکن است خواندن اولین بیت 0.00000005 ثانیه طول بکشد. برای جبران این عقب ماندگی پردازشگر از تکنیکی به نام Burst Mode استفاده می کند.
با این روش به کنترل گر حافظه پردازشگر این فرض داده می شود که انتظار آمدن اطلاعات بعدی را از همان قسمت داشته باشد که اطلاعات قبلی از آن آمده است و پردازشگر شروع به پردازش پیاپی اطلاعات می کند. این بدین معنی است که تنها خواندن اولین بیت اطلاعات از پردازشگر زمان می گیرد.

● Cache:
Cache یکی از ابزاری است که اطلاعات را آسان تر در اختیار پردازشگر قرار می دهد. Cache اطلاعاتی را که بیشتر توسط پردازشگر استفاده می شود را در خود ضبط می کند. محل قرارگرفتن آن داخل پردازشگر است.نوع اول (Level 1 Cache) است.
نوع دوم (Level 2 Cache) حافظه ای جدا از پردازشگر است و مستقیما به پردازشگر متصل است.  حجم این نوع آن از 256کیلوبایت تا 2 مگابایت است. در اکثر کامپیوتر ها 95 درصد اطلاعات مورد استفاده پردازشگر توسط Cache تهیه می شود.  حجم Cache تأثیر زیادی روی کارکرد پردازشگر دارد.

● Register:
آخرین لایه حافظه کامپیوتر Register است. Register حافظه ای است که درون پردازشگر قرار دارد و پردازشگر مستقیما از آن استفاده می کند. اطلاعات مربوط به پردازش اطلاعات و عملیات محاسباتی و منطقی (ALU : Arithmetic And Logic Unit)  در این حافظه قرار دارد.

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه کنید.

کنترل سیستم های بلادرنگ

http://farsbooks.mihanblog.com

واژه سیستم بی‌درنگ در اكثر موارد متأسفانه اشتباه استفاده می‌شود. این معنی در استاندارد DIN آلمان با شماره 44300 صحنه دوم خط پنجم اینگونه تعریف می‌شود.

عمل بی‌درنگ عبارتست از عملكرد یك سیستم كامپیوتری كه در آن برنامه‌های لازم برای پردازش داده‌های وارده از خارج سیستم همواره آماده باشد بگونه‌ای كه اجراء شدن آن آسان بوده و نتایج آن در فواصل زمانی بطوری كه از قبل تعیین شده باشند را قابل حصول می‌كند،این عمل بسته به نوع زمان و ورود داده‌ها می‌تواند بصورت تصادفی و از قبل تعیین شده باشد.

بنابراین وظیفه كامپیوترهای دیجیتال در این وضعیت این است كه برنامه‌های ما را اجراء كند و با رویدادهایی كه در خارج اتفاق می‌افتد و طبق برنامه می‌باشد، عمل نماید. سیستم‌های بلادرنگ همیشه بعنوان بخشی از یك محیط بزرگتر كه آن را در برگرفته است در نظر گرفته می‌شود از این رو در كتاب‌های آمریكا (دانشگاه یوتا) آن را بعنوان سیستم نهفته نیز می‌نامند (embedded system) بطوری كه پدیده عملكرد بی‌درنگ را می‌توان با مثال‌هایی از زندگی روزمره نشان داد:

راننده‌ای كه در اتوبان خودروی خود را می‌داند باید موظف پیاده‌ها، سایر خودروها، حیوانات و چراغ راهنمایی باشد و همواره آماده باشد تا با یك سرعت قابل اطمینان از حادثه جلوگیری كرده و عكس‌العمل نشان دهد. اساساً راننده‌هایی كه بطور تصادفی سیگنال‌هایی را از محیط اطراف دریافت كرده، پردازش اطلاعات و انجام عكس‌العمل آنها منجر به تصادف خواهد شد.

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه کنید.

الگوهای موجود برای نیمه هادی ها

http://farsbooks.mihanblog.com

الکترون ها و حفره ها، حامل ها هستند. در هادی ها فقط با الکترون ها سر و کار داریم در حالیکه در نیمه هادی ها حفره ها هم به اندازه الکترون ها اهمیت دارند. 

برای تجزیه و تحلیل ادوات نیمه هادی دو الگو معرفی می شود که به ترتیب الگوی پیوندی و الگوی نوار انرژی می باشند. 

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه کنید.

نیمه هادی ها و کاربردهای آنها


در زندگی ما و بهتر بگوییم در قدم گذاشتن بشر به عصر دیجیتال و فیزیک و الکترونیک نوین؛ نیمه رساناها نقش تاریخی ایفا کرده‌اند.نیمه رساناها در درون دستگاه‌های گوناگونی یافت می شوند. اساس ساخت پردازشگر‌ها و ریز پردازنده‌ها و تمام دستگاه‌هایی که به نحوی اطلاعات و عملیاتی را پردازش می‌کنند، نیمه رساناست. از کامپیوتر شخصی‌ گرفته تا دستگاه های عکس برداری پزشکی و پخش کننده ها .سیلیکون یکی از عناصر سازنده زمین و بعد از اکسیژن بیشترین فراوانی را در پوسته زمین دارد به طوری که 25.7٪ از جرم پوسته زمین از سیلیکون تشکیل شده است.سیلیکون ها در تولید بسیاری از نیمه هادی ها کاربرد دارد.نیمه رسانا در ساده‌ترین شکل خود یک \”دیود \” است. برای درک ساختار نیمه رساناها بهتر است از مطالعه روی دیود شروع کنیم.دیود جریان را تنها در یک جهت از خود عبور می‌دهد. به همین دلیل آن را یکسو کننده نیز می نامند .  استفاده هایی زیادی از همین خاصیت می‌شود. برای مثال وسایلی که نیروی محرکه الکتریکی آن‌ها از باتری تأمین می‌شود دارای دیود هستند .ترانزیستور مجموعه‌ای از دیود‌های متصل به هم است. اگر بخواهیم به موضوع ساده نگاه کنیم ؛ عملکرد یک ترانزیستور را می توان تقویت جریان دانست و سپس از این جریان قوی برای قطع و وصل کردن یک رله برقی می توان استفاده کرد. همچنین نیمه رسانا ها کاربرد های مختلف دیگری اعم از باتری های خورشیدی و فناوری های ساخت آنها و دیگر کاربرد های آن که به تفصیل در این مقاله به آنها می پردازیم.

فهرست مطالب:

مقدمه

نیمه هادی ها

نیمه هادی نوع N

نیمه هادی نوع  P

دیود

دیود قدرت

دیود استاندارد یا همه منظوره

دیود بازیابی معکوس

دیود شاتکی

ترانزیستورها

انرژی فتوولتائیک

کاربرد سلول های فتوولتائیک

باتری خورشیدی

فناوری ساخت سلول های خورشیدی

آینده تولید نیمه هادی ها


نویسنده: علی یادبروقی

برای دانلود به ادامه مطلب مراجعه کنید.

تماس با ما
سفارش پروژه