بهبود زمان کلیدزنی ترانزیستورهای تک الکترونی در سوییچ های نانوالکترومکانیک

سیستم های میکرو الکترومکانیک ونانو الکترو مکانیک امروزه بسیار مورد توجه قرار گرفته اند.با توجه به پتانسیل بالقوه شان کاربرد های این سیستم ها رو به افزایش می باشد. سویچ های mos که امروزه در اکثر سیستم های دیجیتالی بکار می روند در واقع با اعمال الکترون به نیمه هادی یا حذف آن باعث ایجاد یک جریان یا قطع آن می شود، حال اگر نوع جدید از سوییچ که در آن قطع و وصل از طریق تونل زنی الکترون انجام شود سوییچ جدیدی بنام ترانزیستور تک الکترونی مطرح می شود. اخیرا ترانزیستورهای تک الکترونی با توجه به پتانسیل بالقوه شان در کاربرد های سیستم های با توان مصرفی پایین مورد توجه قرار گرفته اند، همچنین با توجه به کاربردهای ترانزیستورهای تک الکترونی در سیستم های مخابراتی، استفاده از این ترانزیستورها در سویچ های نانو الکترومکانیک افزایش یافته است. با توجه به اینکه مهم ترین پارامتر در سویچ ها زمان پاسخ دهی سوییچ می باشد، در این تحقیق تلاش شده است با در نظر گرفتن محدودیت های موجود در تکنولوژی ساخت و همچنین با نظر گرفتن اثر نیرو کازیمیر در طراحی، به یک زمان مناسب برای سوییچینگ برسیم. برای دست یابی به این هدف روشی ارائه گردید که در آن با استفاده از الگوریتم بهینه سازی pso بتوان به هدف مورد نظر با توجه به محدودیت های موجود دست یافت. در نهایت برای نتایج حاصل از الگوریتم بهینه سازی شبیه سازی سه بعدی با استفاده از نرم افزار comsol برای سوییچ طراحی شده انجام گردید است، نتایج حاصل بیانگر رسیدن به یک زمان سریع سوییچ زنی می باشد . جریان سوییچینگ نیز برای سوییچ طراحی شده محاسبه شده است که این جریان نیز جریان نسبتا پایینی می باشد، این جریان پایین باعث دست یابی به انرژی مصرفی پایینی می گردد. در نهایت با استفاده از سوییچ طراحی شده یک اینورتر و یک گیت nand طراحی شده است. که برای هر دو گیت مطرح شده جانمایی رسم شده است.