7352

بررسي عملكرد و مدل‌سازي ادوات الكترونيك در دماي بسيار پايين

1398-1399

دكتر محمدعظيم كرمي

دكتر وحيدرضا يزدان پناه

دماي عملياتي براي بهره برداري از سيستم كوانتومي براي سركوب نويز محيط بايد نزديك به صفر مطلق، يعني زير 100 ميلي‌كلوين باشد ، تا اجازه دهد كه خواص كوانتومي "قابل رويت" شود. آن چه كه پي برده شده اين است كه ، الكترونيك را نه در دماي اتاق ، بلكه در دماي بسيار نزديك به كيوبيت‌ها(حدود 100 ميلي‌كلوين) ، به عنوان مثال در 4 كلوين اجرا مي‌كنند ، اين نه تنها سيم‌‌كشي بين دماي اتاق و كيوبيت‌ها را به ميزان قابل توجهي كاهش مي‌دهد ، بلكه مي‌تواند در چنين درجه حرارت از نويز الكترونيكي كمتري بهره مند شد. در فرآيندهاي CMOS ، رفتار ترانزيستورها ، كه براي اجراي هر مدار لازم است ، در دماهاي پايين به طور قابل توجهي منحرف مي‌شود. هنگامي كه دستگاه‌ها در چنين درجه حرارت كم عمل مي‌كنند ، مي‌توان مدل‌هاي جديدي ساخت و مدارها را براي شبيه‌سازي و سازگاري مناسب جهت كار صحيح در دماي كرايوژنيك استفاده‌كرد. در اين سمينار يك جمع‌بندي از كارهاي صورت گرفته در فيزيك عملكرد ، پارامترها ، ادوات و افزاره‌هاي الكترونيكي در دماي برودتي انجام مي‌شود. و مروري بر نظريه‌ها و خصوصيات CMOS برودتي ارائه شده است.CMOS هاي برودتي داراي تحرك و ولتاژ آستانه بيشتر و شيب زير آستانه تندتر هستند كه باعث افزايش هدايت انتقالي و افزايش سرعت مدار مي‌شود ،در اين دما نوييز 1/f ، نوييز حرارتي و عدم تطابق بهتر مي‌شود. با استفاده از خازن‌ها ، مقاومت‌ها و ترانزيستورهاي خاص كه در دماهاي نزديك به صفر كلوين تقريبا پايدار هستند، مدارهايي براي كار در دماي برودتي ساخته شده است.

5/31/2020 12:00:00 AM

68097

1399/04/12

Investigating the performance and modeling of electronic devices at very low temperatures