Un oscilador en anillo con transistores de grafeno

Dibujo20130424 optical micrograph integrated ring oscillator - circuit diagram - single graphene inverter

Un oscilador en anillo consiste en un número impar de inversores (puertas lógicas NOT) en serie con la salida de la última conectada a la primera; normalmente se usa como inversor una etapa amplificadora inversora de transistores formada por dos transistores. La ventaja de este circuito es que puede integrarse en chip sin necesidad de un condensador externo. En aplicaciones de alta frecuencia se pueden usar transistores de grafeno GFET en los que la movilidad de portadores es muy alta (alcanzan frecuencias de corte de hasta 420 GHz). Daniel Schall (AMO GmbH, Aachen, Germany) y sus colegas presentan en Graphene 2013, que se celebra en Bilbao (España) esta semana, un diseño de un oscilador en anillo con GFET. Está formado por 6 transistores GFET de tipo n y 6 transistores GFET de tipo p, lo que corresponde a un oscilador en anillo de 5 inversores (la sexta pareja de GFETs desacopla el oscilador del equipo de medida). La frecuencia fundamental de oscilación del anillo se puede ajustar entre 20 y 30 MHz usando el voltaje de entrada y el tiempo de retraso por inversor es de sólo 3 ns. Más información en Daniel Schall, Daniel Neumaier, Heinrich Kurz, “Graphene-based Integrated Circuits: From an Inverter Towards a Ring Oscillator,” Graphene 2013, April 23-25, Bilbao, Spain [long abstract]. Más detalles sobre este tipo de inversores con GFET en Laura Giorgia Rizzi et al., “Cascading Wafer-Scale Integrated Graphene Complementary Inverters under Ambient Conditions,” Nano Lett. 12: 3948−3953, 2012 [free pdf].

Dibujo20130424 Time transient of the output voltage - Fundamental oscillation frequency

Más información sobre Graphene 2013 junto con los resúmenes de todas las comunicaciones presentadas (algunas muy bien ilustradas) en este enlace

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