碳納米管互連線信號完整性的研究.pdf

1、碳納米管是由碳原子構(gòu)成的一維管狀納米材料，自1991年被發(fā)現(xiàn)以來，就以它優(yōu)良的力學特性、熱學特性和電學特性而被廣泛地研究。其中，金屬性碳納米管具有電阻率低、單向?qū)嵝阅芎煤涂沙休d電流密度大的優(yōu)點，使它被認為極有可能在將來取代銅，作為新一代芯片互連線材料。 隨著超大規(guī)模集成電路設(shè)計水平和工藝水平的不斷發(fā)展，器件尺寸越來越小、集成密度越來越大、工作頻率越來越快，芯片內(nèi)部的熱效應(yīng)日益成為不能忽視的問題。溫度升高之后，芯片內(nèi)器件和互連線

2、的電特性都會發(fā)生較大的變化，可能會對芯片性能產(chǎn)生較大的影響。 本文主要研究在不同溫度下，碳納米管互連線的信號完整性問題。首先對碳納米管互連線基本電路參數(shù)隨溫度的變化進行了分析,提出了包含溫度參量的碳納米管互連線等效電路模型。之后分別對單根碳納米管互連線和碳納米管束互連線在不同溫度下的串擾和時延特性進行了研究。通過對HSPICE電路仿真得到的結(jié)果進行分析，我們發(fā)現(xiàn)溫度升高之后，碳納米管互連線的性能和穩(wěn)定性均有所降低；溫度變化對長碳