CNTFET-based logic gates - characteristic dispersions and defect tolerance

Portes logiques à base de CNTFETs – dispersion des caractéristiques et tolérance aux défauts

T. Dang (1)

1 TIMA - Techniques de l'Informatique et de la Microélectronique pour l'Architecture des systèmes intégrés

Amongst novel nanodevices, CNTFETs are promising candidates. But circuits based on CNTFETs will have a high probability of manufacturing defects and large characteristic dispersions. In this context, this thesis studies the implementation of CNTFET-based elementary logic gates. A precise comparison of several logic structures shows the advantages of the complementary structure for future applications. The influence of parametric variations on the CNTFET and complementary logic gate characteristics is then analyzed. A synthetic study is presented on the specific defects and transient faults in CNTFET-based circuits. Finally, a redundant logic structure is proposed to reduce the effect of parametric dispersions and to improve the manufacturing yield by tolerating some defects.

Parmi les nouveaux nano-dispositifs, les CNTFETs sont des candidats prometteurs. Mais les circuits à base de nanotubes auront une probabilité élevée de défectuosité lors de la fabrication et une assez grande dispersion des caractéristiques. Dans ce contexte, cette thèse étudie l'implantation de portes logiques élémentaires à base de CNTFETs. Une comparaison précise de plusieurs structures logiques montre les avantages de la structure complémentaire pour les applications futures. L'influence des variations paramétriques sur les caractéristiques des CNTFETs et des portes logiques complémentaires est ensuite analysée. Une étude synthétique des défauts et fautes transitoires spécifiques aux circuits à base de CNTFETs est présentée. Enfin, une structure logique redondante est proposée pour réduire l'effet des dispersions paramétriques et pour améliorer le rendement de fabrication en tolérant certains défauts.

Mots clés: Carbon nanotube field effect transistors (CNTFET); logic gates; characteristic dispersions; redundant structure

Mots clés: Transistor à base de nanotube de carbone (CNTFET); portes logiques; dispersion des caractéristiques; structure redondante

Domaines: Micro et nanotechnologies/Microélectronique

T. Dang. Portes logiques à base de CNTFETs – dispersion des caractéristiques et tolérance aux défauts. Micro et nanotechnologies/Microélectronique. Institut National Polytechnique de Grenoble - INPG, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00326225⟩