From Ambipolarity to Multifunctionality: Novel Library of Polymorphic Gates Using Double-Gate FETs

Polymorfní hradlo, ambipolarní tranzistor, sada hradel, polymorfní elektronika, číslicový obvod

Ambipolarita představující unikátní vlastnost některých moderních součástek na bázi CNT či organických materiálů, a současně s potenciálem nahradit tradiční křemíkovou technologii, je v současnosti stále považována spíše za technologickou zvláštnost. Ve skutečnosti se však ukazuje, že lze takovýchto obvodových komponent využít pro implementaci logických obvodů, a to dokonce velmi efektivním způsobem ve srovnání s konvenčními řešeními. Praktickým důsledkem vlastnosti zvaná ambipolarita je tedy konstrukce spínacích prvků, které jsou daleko flexibilnější ve srovnání s klasickými FET tranzistory. V tomto článku je představena sada multifunkčních logických hradel, která využívají ambipolárních FET tranzistorů. Multifunkční charakter těchto hradel ve skutečnosti znamená, že každé hradlo je schopno v daný okamžik realizovat jednu ze dvou definovaných funkcí. Výběr či aktivace konkrétní funkce pak závisí na samotném prostředí, v němž je daný obvod provozován. Prezentovaná sada hradel může být využita pro návrh multifunkčních obvodů za použití existujících technik a postupů pro polymorfní elektroniku. V této oblasti, jejíž počátky sahají 20 let do minulosti, jsou nyní k dispozici syntézní techniky a aplikační postupy, díky nimž je možno implementovat logický obvod s více než jednou funkcí velmi efektivně.