دانلود مقاله ترانزیستور

اختصاصی از حامی فایل دانلود مقاله ترانزیستور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

.‌‌1 مقدمه
در فصل گذشته با ساختمان اتمی کریستال‌های نیمه هادی و اتصال PN آشنا شدیم. در این فصل به مطالعه یکی دیگر از قطعات مهم اکترونیکی یعنی ترانزیستور می‌پردازیم. در ترانزیستور پیوندی هم الکترون‌ها و هم حفره‌ها در ایجاد جریان دخالت دارند. بدین لحاظ این نوع ترانزیستور را پیوندی دو قطبی BJT (Bipolar Junction Transistor) می‌نامند. در بخش اول این فصل به بررسی ساختمان ترانزیستور می‌پردازیم و بخش‌های بعدی را به عملکرد ترانزیستور در مدارات تقویت کننده اختصاص خواهیم داد.
12.‌‌‌2 ساختمان ترانزیستور
یک ترانزیستور پیوندی از سه کریستال نیمه هادی نوع N و P که در کنار هم قرار می‌گیرند، تشکیل شده است. با توجه به نحوه قرار گرفتن نیمه‌هادی‌ها در کنار هم ترانزیستور به دو صورت NPN و PNP خواهند بود. در شکب 12.‌‌1 ترانزیستورهای PNP و NPN بطور شماتیک نشان داده شده است. در مدارات الکترونیکی ترانزیستورهای NPN و PNP را با علامت اختصاری شکل 12.‌‌2 نمایش می‌دهد. پایه‌های خروجی ترانزیستور به ترتیب امیتر (منتشر کننده)، بیس (پایه) و کلکتور (جمع کننده) نام دارد. امیتر (Emiter) را با حرف E، بیس (Base) را با حرف B و کلکتور (Collector) را با حرف C نشان می‌دهند.

شکل 12.‌1 نمایش شماتیک ساختمان ترانزیستور
12.‌3 تغذیه (بایاسینگ) ترانزیستور
برای اینکه بتوان از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده استفاده نمود، ابتدا باید ترانزیستور را از نظر ولتاژ dc تغذیه نمود. عمل تغذیه ولتاژ پایه‌های ترانزیستور را بایاسینگ می‌نامند. برای درک این مطالب ترانزیستور بایاس شده شکل 12.‌3 را مورد مطالعه قرار می‌دهیم. این نحوه بایاتس ترانزیستور را اصطلاحاً بایاس در ناحیه فعال می‌نامند. در اکثر تقویت کننده‌های خطی ترانزیستور در ناحیه فعال بایاس می‌شود. در ناحیه فعال اتصال بیس ـ‌ امیتر به صورت مستقیم و اتصال کلکتور ـ بیس به صورت معکوس بایاس می‌گردد. برای اینکه بتوانیم از ترانزیستور به عنوان تقویت کننده سیگنال‌های الکتریکی و یا .... استفاده کنیم، باید ترانزیستور را با ولتاژ dc تغذیه نمود. در هرحالت، ولتاژهایی که به قسمت‌های مختلف ترانزیستور باید اعمال شود، فرق می‌کند. ولتاژی که بین پایه‌های بیس و امیتر قرار می‌گیرد، با VBE نشان می‌دهند و مقدار آن برابر 7/0 ولت می‌باشد. ولتاژی که در قسمت کلکتور ـ‌ بیس قرار می‌گیرد با VCB، ولتاژی که بین کلکتور ـ امیتر وصل می‌شود با VCE نشان می‌دهیم. شکل 12.‌4 ولتاژهای قسمت‌های مختلف ترانزیستور را نشان می‌دهد.

شکل 12.‌2 علامت مداری ترانزیستور

شکل 12.‌3 بایاس ترانزیستور PNP در ناحیه فعال
12.‌4 جریان ترانزیستور
جریانی که از کلکتور عبور می‌کند با IC و جریانی که از بیس عبور می‌کند با IB و جریانی که از امیتر عبور می‌کند را با IE نشان می‌دهند. همانطور که در شکل 12.‌3 نشان داده شده است، جریانی که از امیتر عبور می‌کند به دو انشعاب تقسیم می‌شود. قسمت بسیار کمی از جریان از بیس و قسمت اعظم آن از کلکتور عبور می‌کند. لذا جریان امیتر برابر است با:
IE = IB + IC (1.2)
معادله جریان کلکتور در ناحیه فعال به صورت زیر می‌باشد:
IC = βIB (2.12)
که در آن β بهره جریان امیتر مشترک می‌نامند. معمولاً وقتی ترانزیستور در ناحیه فعال باشد، جریان کلکتور با جریان امیتر متناسب است. ضریب این تناسب را با α نشان می‌دهند.
شکل 12.‌4 نمایش ولتاژهای مختلف ترانزیستور
IC = αIE (3.12)
مقدار α برای ترانزیستورهای مختلف بین 9/0 تا 98/0 تغییر می‌کند و به آن بهره جریان سیگنال بزرگ مدار بیس مشترک می‌نامند.

12.‌5 منحنی مشخصه خروجی ترانزیستور
در مدار امیتر مشترک (بعداً توضیح داده خواهد شد) منحنی مشخصه خروجی ترانزیستور، رابطه بین جریان و ولتاژ خروجی (ICE, VCE) به ازای مقادیر مختلف جریان ورودی (IB) را نشان می‌دهد. در شکل 12.‌5 منحنی مشخصه خروجی ترانزیستور نمایش داده شده است. مشخصه خروجی ترانزیستور در این مدار را می‌توان به سه ناحیه فعال، قطع و اشباع تقسیم‌بندی نمود.
ناحیه فعال: ناحیه‌ای است که در ان اتصال بیس ـ‌ امیتر در حالت هدایت و اتصال کلکتور ـ ‌بیس در حالت قطع باشت. بخش بالای IB1=0 و سمت راست خط VCEVCE(sat)=0.1V را ناحیه فعال تشکیل می‌دهد. در این ناحیه ترانزیستور تقریباً به صورت خطی عمل می‌کند. معمولاً برای ترانزیستور سیلیکن VCE(sat)=0.2V و برای ترانزیستور ژرمانیم VCE(sat)=0.1V درنظر گرفته می‌شود.
ناحیه قطع: ناحیه‌ای است که در آن هر دو اتصال بیس ـ امیتر و کلکتور ـ بیس در حالت قطع باشد. در این حالت در کلکتور، هیچ جریانی نبوده و IC=0 می‌باشد. در مشخصه خروجی ناحیه قطع، ناحیه زیر منحنی IB1=0 است.
ناحیه اشباع: ناحیه‌ای است که در آن هر دو اتصال کلتور ـ بیس و بیس ـ امیتر ترانزیستور در حالت هدایت باشند. ناحیه اشباع در سمت چپ خط‌چین عمودی قرار دارد.

شکل 12.‌5 مشخصه خروجی ترانزیستور در مدار امیتر مشترک

شکل 12.‌6 نمایش تقویت کننده
12.‌6 ترانزیستور به عنوان تقویت کننده
ترانزیستور می‌تواند سیگنال‌های ضعیف را به سیگنال‌های قوی تبدیل نماید. این عمل به صورت خاصی در ترانزیستور انجام شده و به آن عمل تقویت کنندگی می‌گویند. فرض کنیم به طور کلی یک تقویت کننده شامل دستگاهی باشد که به ورودی آن سیگنال الکتریکی داده شود و از خروجی آن، سیگنال تقویت شده را دریافت نماییم. این تقویت کننده در شکل 12.‌6 نشان داده شده است.
اگر در تقویت کننده از یک ترانزیستور استفاده نماییم، از آنجایی که ترانزیستور سه پایه بیشتر ندارد، لذا باید یکی از پایه‌ها را بین ورودی و خروجی مشترک بگیریم. اگر پایه امیتر را بین ورودی و خروجی مشترک بگیریم، تقویت کننده امیتر مشترک و اگر بیس ورودی و خروجی مشترک باشد، تقویت کننده بیس مشترک و اگر کلکتور بین ورودی و خروجی مشترک باشد، تقویت کننده را کلکتور مشترک می‌نامند. هر یک از تقویت کننده‌های فوق می‌توانند جریان، ولتاژ و یا هر دو را تقویت نمایند. شکل 12.‌7 به طور ساده هر سه نوع تقویت کننده را نشان می‌دهد. در شکل‌‌های فوق مدارات مربوط رسم نشده‌اند و شکل‌ها فقط نشان دهنده اشتراک پایانه‌ها می‌باشد تقویت کننده امیتر مشترک بیشترین کاربرد را در انواع تقویت کننده دارد، زیرا این تقویت کننده علاوه بر تقویت ولتاژ، جریان را نیز تقویت می‌کند. بنابراین در این فصل تقویت کننده امیتر مشترک را مورد توجه قرار می‌دهیم.
مثال 12.‌1: در مدار شکل 12.‌8 برای ترانزیستور بکار رفته β=100, VBE=0.7V می‌باشد. مطلوب است محاسبه VCE, IC.
حل: با نوشتن معادله KVL در حلقه ورودی، جریان IB را محاسبه می‌نماییم.

شکل 12.‌7 نمایش حالت‌های مختلف تقویت کننده‌های ترانزیستور

شکل 12.‌8 مدار مثال 12.‌1

در ناحیه فعال جریان کلکتور برابر است با:
IC=ΒiB=100*0.1=10mA
برای محاسبه VCE معادله KVL را برای حلقه خروجی چنین می‌نویسیم:
-VCC+RCIC+VCE=0
VCE=VCC-ICRC=20-1*10=10V
12.‌7 تقویت کننده امیتر مشترک
برای اینکه بتوانیم یک سیگنال الکتریکی را از نظر دامنه و یا جریان تقویت نماییم، باید ابتاد تقویت کننده را از نظر ولتاژ dc تغذیه نموده، سپس سیگنال را به ورودی وصل کرده و از خروجی تقویت کننده سیگنال تقویت شده را دریافت نماییم. در شکل 12.‌9 یک مدار تقویت کننده امیتر مشترک نشان داده شده است. در این مدار خازن‌های C1, C3 خازن‌های کوپلاژ نام دارند و عمل آنها جلوگیری از عبور جریان DC می‌باشد. C2 خازن بای پاس نام دارد و عمل آن، عبور سیگنال‌های متناوب به زمین می‌باشد. مقاومت‌های R1, R2 به عنوان مقسم ولتاژ به منظور تامین ولتاژ بیس می‌باشند. مقاومت RL به منظور تغذیه مورد نیاز کلکتور و همچنین به عنوان بار خروجی بکار رفته است. مدار معادل سیگنال این تقویت کننده در شکل 12.‌10 نمایش داد شده است. در این شکل مقاومتا RB معادل ترکیب موازی R1, R2 می‌باشد.

شکل 12.‌9 مدار یک تقویت کننده امیتر مشترک
12.‌8 مدل تقریبی هیبرید ترانزیستور
برای محاسبه مشخصات تقویت کننده امیتر مشترک از قبیل بهره ولتاژ (AV) و بهره جریان (Ai) شکل 12.‌9، در مدار معادل ac شکل 12.‌10 بجای ترانزیستور مدل تقریبی هیبرید آن را جایگزین نموده و از روش‌های متداول تجزیه و تحلیل مدارهای خطی استفاده می‌کنیم.

شکل 12.‌10 مدار معادل ac تقویت کننده شکل 12.‌9
مدل تقریبی هیبرید ترانزیستور در حالت امیتر مشترک در شکل 12.‌11 نشان داده شده است که در آن Ri مقاومت ورودی می‌باشد. مدار معادل سیگنال کوچک 12.‌10 با استفاده از مدل تقریبی هیبرید امیتر مشترک در شکل 12.‌12 نمایش داده شده است.

شکل 12.‌11 مدل تقریبی هیبرید ترانزیستور در حالت امیتر مشترک
بهره ولتاژ (AV): منظور از بهره ولتاژ نسبت ولتاژ خروجی VO به ولتاژ ورودی Vi می‌باشد. پس:
(4.12)
در مدار شکل 12.‌12 داریم:
VO=-βIbRL (5.12)
به طوری که:
(6.12)
بنابراین بهره ولتاژ چنین بیان می‌شود:
(7.12)

شکل 12.‌12 مدار معادل سیگال کوچک شکل 12.‌9
بهره جریان (Ai):‌ بهره جریان به صورت نسبت جریان خروجی به جریان ورودی تعریف می‌شود:
(8.12)
جریان خروجی برابر است با:
IO=-βIb (9.12)
اما نسبت با تقسیم جریان چنین بدست می‌آید:
(10.12)
بنابراین:
(11.12)
مثال 12.‌2: مدار شکل 12.‌9 را درنظر بگیرید. فرض کنید Ri=1.1KΩ, R2=30KΩ, R1=60KΩ, β=100, RL=1.1KΩ باشد. مطلوب است محاسبه Ai, AV.
حل: با استفاده از معادله 12.‌7 داریم:

و از معادله 12.‌11 داریم:

ترانزیستور پیوندی دو قطبی BJT یکی از مهمترین ادوات الکتروینکی است. مسائل این فصل به روابط بین جریان‌های ترانزیستور و نوشتن معادلات KVL در مدارهای ترانزیستوری مربوط می‌شود. تقویت کننده‌های تک ترانزیستوری و روش کلی تحلیل سیگنال ـ کوچک یک مدار الکترونیکی با گذاشتن مدار معادل سیگنال ـ کوچک از دیگر مطالب این فصل است.
مسائل
1. در مدار شکل 12.‌13 ترانزیستور دارای VBE=0.7V, β=100 می‌باشد. IC و VCE را محاسبه نمایید.


2. در مدار شکل 12.‌14 با فرض اینکه VBE=0.7, β=100 می‌باشد. IC و VCE را محاسبه نمایید.


3. در مدار شکل 12.‌15 با فرض اینکه VBE=0.7V, β=200 باشد، مقادیر IC و VCE را محاسبه نمایید.


4. در مدار شکل 12.‌16 با فرض اینکه VBE=0.7V, β=100 می‌باشد. IC و VCE را محاسبه نمایید.


5. در مدار شکل 12.‌17 ترانزیستور دارای VBE=0.7V, β=100 می‌باشد. VCE را محاسبه نمایید.

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله  14  صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید

تحقیق کامل درباره ترانزیستور

اختصاصی از حامی فایل تحقیق کامل درباره ترانزیستور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 ترانزیستور در سال 1947 در آزمایشگاه های بل هنگام تحقیق برای تقویت کننده های بهتر و یافتن جایگزینی بهتر برای رله های مکانیکی اختراع شد.لوله های خلاء، صوت و موسیقی را در نیمه اول قرن بیستم تقویت کرده بودنداما توان زیادی مصرف می کردند و سریعا می سوختند .

ترانزیستور چیست؟

ترانزیستور در سال 1947 در آزمایشگاه های بل هنگام تحقیق برای تقویت کننده های بهتر و یافتن جایگزینی بهتر برای رله های مکانیکی اختراع شد.لوله های خلاء، صوت و موسیقی را در نیمه اول قرن بیستم تقویت کرده بودنداما توان زیادی مصرف می کردند و سریعا می سوختند . شبکه های تلفن نیز به صد ها هزار رله مکانیکی برای اتصال مدارات به همدیگر نیاز داشتند تا شبکه بتواند سر پا بایستد و چون این رله های مکانیکی بودند لازم بود برای عملکرد مطلوب همیشه تمیز باشند .در نتیجه نگه داری و سرویس آنها مشکل و پر هزینه بود.
با ظهور ترانزیستور قیمت ها نسبت به زمان استفاده از لامپ خلاء شکسته شد و بهبودی زیادی در کیفیت شبکه های تلفن حاصل گردید.

ترانزیستور چگونه کار می کند؟

ترانزیستور کاربرد های زیادی دارد اما دو کاربرد پایه ای آن به عنوان سوئیچ و استفاده در مدولاسیون است که کاربرد دومی بیشتر به عنوان تقوت کننده مورد نظر است.
این دو کاربرد ترانزیستور را می توان اینگونه توضیح داد :
سوئیچ همان کلید است مثل کلید چراغ خواب اتاقتان .دارای دو حالت روشن و خاموش است با قرار دادن کلید در حالت روشن چراغ اتاقتان روشن می شود و با قراردادن کلید در حالت خاموش چراغ خاموش می شود . بله به همین سادگی ! کاربرد ترانزیستور هم به عنوان سوئیچ به همن صورت است.
اما کاربرد تقویت کنندگی آن را می توان بدین صورت توضیح داد :
چراغ خواب نور کمی دارد اما اگر بتوان این نور را چنان زیاد کرد که تمام اتاق را روشن کند آنوقت عمل تقویت کنندگی صورت گرفته است.
فرق بین سوئیچینگ به وسیله ترانزیستور و به وسیله کلید برق! سرعت بسیار زیاد ترانزیستور است که می توان گاهی آن را در مقایسه با کلید آنی در نظر گرفت(صد ها هزار برابر و شاید میلیونها بار سریعتر).و اینکه ترانزیستور را می توان به دیگر منابع الکترونیکی متصل کرد مثلا به میکروفن به منبع سیگنال و حتی به یک ترانزیستور دیگر ....
ترانزیستور از عناصری به نام نیمه هادی مانند سیلیکون و ژرمانیوم ساخته می شود نیمه هادی ها جریان الکتریسیته را نسبتا خوب( – اما نه به اندازه ای خوب که رسانا خوانده شوند مانند مس و آلومنیوم و تقریبا بد اما نه به اندازه ای که عایق نامگذاری شوند مانند شیشه) هدایت می کنند به همین دلیل به آنها نیمه هادی می گویند.
عمل جادویی که ترانزیستور می تواند انجام دهد اینست که می تواند مقدار هادی بودن خود را تغییر دهد . هنگامی که لازم است یک هادی باشد می تواند هدایت خوبی دشته باشد و هنگامی که لازم است تا به عنوان عایق عمل کند جریان بسیار کمی را از خود عبور می دهد که می توان آن را ناچیز شمرد.
نیمه هادی ها در مقابل الکتریسیته عملکرد جالبی دارند یک قطعه از یک عنصر نیمه هادی را بین دو قطع از یک عنصر نیمه هادی دیگر قرار دهید.جریان کم قطعه وسطی قادر است که جریان دو قطعه ی دیگر را کنترل کند. جریان کمی که از قطعه ی وسطی می گذرد برای مثال می تواند یک موج رادیوئی یا جریان خروجی از یک ترانزیستور دیگر باشد .حتی اگر جریان ورودی بسیار ضعیف هم باشد( مثلا یک سیگنال رادیوئی که مسافت زیادی را طی کرده و از رمق افتاده است!) ترانزیستور می تواند جریان قوی مدار دیگری را که به آن وصل است کنترل کند. به زبان ساده ترانزیستور رفتار جریان خروجی از روی رفتار جریان ورودی تقلید می کند.نتیجه می تواند یک سیگنال تقوت شده و پرتوان رادیوئی باشد.

...

تحقیق درباره ترانزیستور

اختصاصی از حامی فایل تحقیق درباره ترانزیستور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)


تعداد صفحه:23

فهرست:

ترانزیستور

تاریخچه :

سه نفر از دانشمندان لابراتوارهای بل در صدد کشف چیزی بودند که به جای لامپ رادیو به کار برند ولی کوچکتر و محکمتر باشد برق کمتری مصرف کند و دوام بیشتری داشته باشد و برر اثر کار زیاد نسوزد که ناگهان ترانزیستور را کشف کردند که تمام این خصوصیات را به علاوه مزایای بیشتری دارا است.

در 30 ژوئن 1948 دکتر جان باردین و والد براتاین دانشمندان آزمایشگاه تحقیقاتی شرکت بل، واقع در نیویورک خبر اختراع خود را به عموم جهان رساندند. این اختراع ترانزیستور نام گرفت.

یک ترانزیستور که بزرگتر از یک عدس نیست تقریباْ قادر است هر کاری را که لامپ‌های خلاء انجام می‌دادند، انجام دهد. به علاوه کارهایی را هم که این لامپها قادر به انجام آن نبودند انجام می‌دهد. به مرور زمان ترانزیستور جای لامپهای خلاء را گرفت. درست مثل اتومبیل که جای گاریهای قدیمی و اسبی را گرفت.

دانلود تحقیق آشنایی با ساختمان و عملکرد نیمه هادی دیود و ترانزیستور با فرمت ورد

اختصاصی از حامی فایل دانلود تحقیق آشنایی با ساختمان و عملکرد نیمه هادی دیود و ترانزیستور با فرمت ورد دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نیمه هادی ها و ساختمان داخلی آنها

نیمه هادی ها عناصری هستند که از لحاظ هدایت ، ما بین هادی و عایق قرار دارند، و مدار آخر نیمه هادیها ، دارای 4 الکترون می‌باشد.

ژرمانیم و سیلیکون دو عنصری هستند که خاصیت نیمه هادی ها را دارا می‌باشند و به دلیل داشتن شرایط فیزیکی خوب ، برای ساخت نیمه هادی دیود ترانزیستور ، آی سی (IC ) و .... مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ژرمانیم دارای عدد اتمی‌32 می‌باشد .

این نیمه هادی ، در سال 1886 توسط ونیکلر[1] کشف شد.

این نیمه هادی ، در سال 1810توسط گیلوساک[2] و تنارد[3] کشف شد. اتمهای نیمه هادی ژرمانیم و سیلیسیم به صورت یک بلور سه بعدی است که با قرار گرفتن بلورها در کنار یکدیگر ، شبکه کریستالی آنها پدید می‌آید .

اتم های ژرمانیم و سیلیسیم به دلیل نداشتن چهار الکترون در مدار خارجی خود تمایل به دریافت الکترون دارد تا مدار خود را کامل نماید. لذا بین اتم های نیمه هادی فوق ، پیوند اشتراکی برقرار می‌شود.

بر اثر انرژی گرمائی محیط اطراف نیمه هادی ، پیوند اشتراکی شکسته شده و الکترون آزاد می‌گردد. الکترون فوق و دیگر الکترون هائی که بر اثر انرژی گرمایی بوجود می‌آید در نیمه هادی وجود دارد و این الکترون ها به هیچ اتمی‌وابسته نیست.

د ر مقابل حرکت الکترون ها ، حرکت دیگری به نام جریان در حفره ها که دارای بار مثبت می‌باشند، وجود دارد. این حفره ها، بر اثر از دست دادن الکترون در پیوند بوجود می‌آید.

بر اثر شکسته شدن پیوندها و بو جود آمدن الکترون های آزاد و حفره ها ، در نیمه هادی دو جریان بوجود می‌آید.جریان اول حرکت الکترون که بر اثر جذب الکترون ها به سمت حفره ها به سمت الکترون ها بوجود خواهد آمد و جریان دوم حرکت حفره هاست که بر اثر جذب حفره ها به سمت الکترون ها بوجود می‌آید. در یک کریستال نیمه هادی، تعداد الکترونها و حفره ها با هم برابرند ولی حرکت الکترون ها و حفره ها عکس یکدیگر می‌باشند.

پایان نامه ارشد برق نانو ترانزیستور و کاربرد آن در مدارهای دیجیتال

اختصاصی از حامی فایل پایان نامه ارشد برق نانو ترانزیستور و کاربرد آن در مدارهای دیجیتال دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

خصوصیات ویژه نانوتیوبهای کربنی در حوزه الکترونیک باعث گسترش کاربرد آنها در زمینه های متفاوت شده است. در این پروژه به بررسی کاربرد نانوتیوبهای کربنی در ساخت ترانزیستورهای FET خواهیم پرداخت . در ابتدا ساختارهای متفاوت نانوتیوبها ، نحوه تشکیل و خصوصیات هر یک از آنها مورد مطالعه قرار گرفته است.

ما بر روی ترانزیستورهای FET  ساخته شده با استفاده از نانوتیوبهای کربنی (CNFET) و مدلسازی آنها متمرکز خواهیم شد . این ترانزیستورها بدلیل امکان ساخت در محدوده ابعادی نانو ، جریان دهی بالستیک ( یا شبه بالستیک ) دارند . بنابراین جهت مدلسازی از تئوری ترانزیستورهای با لستیک استفاده شده است . در این پروژه هدف از مدلسازی این نوع ترانزیستور ها کاربرد آن در شبیه سازی مدارهای دیجیتال بوده و با توجه به کاربرد در نظر گرفته شده ، ساده سازیهایی انجام شده تا در نهایت مدل ساده ای ارائه گردد که توانایی به کارگیری توسط نرم افزار شبیه سازی مداری (HSPICE) را داشته باشد . مدل ارائه شده با استفاده از این نرم  افزار (بصورت یک زیر – مدار ) و به منظور شبیه سازی مدارهای دیجیتال و گیتهای منطقی بکار گرفته شده است.

مقدمه:

با رسیدن تکنولوژی سیلیکونی به مرزهای محدودیت ساخت از جمله مشکلات جریان نشتی و تغییرات شدید پارامترهای ترانزیستورهای مشابه در ابعاد نانومتری و نیاز به جایگزینی مواد جدید ، چند ساختار جدید برای یافتن بهترین جایگزین ترانزیستورهای FET  مورد بررسی قرار گرفته است .تحقیقات اخیر در نانوالکترونیک پتانسیل بالای ترانزیستورهای نانوتیوب کربنی جهت جایگزینی بجای ترانزیستورهای MOSFET کنونی را نشان داده اند.

نانوتیوبهای کربنی ساختارهایی استوانه ای از اتمهای کربن هستند که از پیچش صفحات گرافین تشکیل می شوند. قطر نانومتری، استحکام مکانیکی و ضریب هدایت گرم ا یی بالا و پیوندهای کوولانسی اشباع شده، این تیوبها را به ساختارهای بسیار مورد توجه در صنایع گوناگون تبدیل کرده اس ت . از جمله در صنعت الکترونیک و ساخت ترانزیستور ، چنین به نظر می رسد که این نانوتیوبها بتوانند بسیاری از مشکلات پیش روی این صنعت در سالهای آینده را رفع کنند.

ترانزیستورهای CNFET به روشهای گوناگون و مشخصه های متفاوت ساخته شده اند . بسیاری از این ترانزیستورها تنها از یک نانوتیوب کربنی نیمه هادی به عنوان کانال بهره می برند . در سالهای اخیر و با توسعه تکنولوژی نانو و ابزارهای آن استفاده از چند نانوتیوب در زیر یک گیت نیز مقدور گردیده است . ترانزیستورهای ساخته شده مشخصه های قابل توجهی از خود نشان داده اند و روز به روز بر امکان و احتمال جایگزینی تکنولوژی سیلیکونی با تکنولوژی آمیخته با نانو افزوده می شود.

 از جمله برتری های ترانزیستور CNFET سرعت بالا و سطح اشغال شده بسیار کم آن می باشد . این مزایا در آینده موجب ساخت حافظه ها و مدارهای دیجیتال با سرعت بالا و ابعاد کوچک خواهند شد . اما در اینجا نیز لازم است تا همانند تکنولوژی کنونی جهت پیش بینی عملکرد ترانزیستورها مدلی ارائه گردد که بتواند با توجه به شرایط فیزیکی قطعه توصیف صحیحی از رفتار آن در مدار های مختلف داشته باشد . سادگی، سرعت و قابلیت بکارگیری مدل توسط شبیه سازهای مداری از جمله موارد مهمی هستند که باید در مدلسازی قطعه مدنظر قرار گیرند.

تعداد صفحه : 96