Аналіз падіння напруги джерела живлення (IR-Drop) і затримки поширення з використанням з’єднань зі складеною графеновою нанострічкою (F-GNR)

У даній роботі виконано порівняльний аналіз з точки зору падіння напруги джерела живлення (IR-Drop) і затримки поширення (PD) трьох різних моделей з’єднання на основі графенових нанострічок (GNR), тобто вертикального GNR (V-GNR), горизонтального GNR (H-GNR) і складений GNR (F-GNR) для високошвидкісної та малопотужної конструкції IC нового покоління. Для виконання ІЧ-відпаду та аналізу затримки для трьох різних моделей з’єднань використовується 10-ступінчастий каскадний КМОП-інвертор (тобто 16-нм модель PTM-HP CMOS), де кожен інвертор з’єднаний із трьома різними моделями (тобто V-GNR, H-GNR і F-GNR). Кожна модель з’єднання складається з різних значень RLC, які обчислюються за допомогою стандартної математичної моделі. З наведеного вище аналізу видно, що F-GNR демонструє менше пікового ІЧ-спаду (~ 200 мВ на 1-му етапі, ~ 215 на 5-му етапі, ~ 232 на 10-му етапі) порівняно з V-GNR (~ 210 мВ на 1-му етапі). стадія, ~ 224,4 на 5-й стадії, ~ 256,67 на 10-й стадії) і H-GNR (~ 272,33 мВ на 1-й стадії, ~ 277,88 на 5-й стадії, ~ 282,45 на 10-й стадії) при 0,4 еВ енергії Фермі. Стосовно енергоспоживання, F-GNR демонструє менше споживання енергії (тобто 2,06.10 – 5 Вт) порівняно з V-GNR (тобто 3.80  10 – 5 Вт) і H-GNR (тобто 4.08  10 – 5 Вт). З точки зору затримки розповсюдження, F-GNR демонструє приблизно в 2-5 разів меншу затримку на кількох каскадних етапах (тобто, починаючи з 1-го етапу до 10-го етапу) у порівнянні з V-GNR і H-GNR з’єднанням. Наведений вище аналіз корисний для проектування високошвидкісних ІС наступного покоління з використанням матеріалів нанозв’язку.Kлючові слова: Складена графенова нанострічка (FGNR), Міжелементне з’єднання, IR-відсіч, Затримка.