Элементы переходной схемотехники

Графовые модели интегральных элементов представляют собой деревья, в которые могут быть включены циклы. Стартовая таблица элементов р-л-схемотехники, которые появились в результате открытий и изобретений, давших три последних поколения вычислительных машин, выглядит следующим образом: полупроводник (N = 1) р (л) диод (N = 2) р (л)-л (р) транзистор (N = 3) р (л)-л (р)-р (л) Продолжить эту таблицу стало возможным только с помощью математического моделирования на ЭВМ. Сначала была получена модель инжекционного инвертора [15]:

Позднее были созданы другие модели элементов. В результате компьютерного синтеза получены обобщенные математические модели биполярных элементов р-л-схемотехники размерностью от 3 до 8. Это совсем необычные модели транзисторов, элементов НЕ, ИЛИ-НЕ, И-НЕ, усилителей, повторителей, запоминающих ячеек. Все модели размерностью более 3 содержат меньшее количество р-л-переходов и соединений, чем у соответствующих транзисторных аналогов.

Синтез и моделирование наноструктуры биполярного транзистора размерностью N = 3

Как использовать уже разработанные наноструктуры переходов при создании реальных структур большей размерности для СБИС? Рассмотрим решение этой задачи для размерности N = 3, то есть для структуры, содержащей три материальные (полупроводниковые, применительно к р-л-схемотехнике) области.

Решение возможно после реализации следующих этапов [89].

• 1) Синтез оптимальной абстрактной математической модели размерностью N = 3.
• 2) Генерация моделей структуры по абстрактной математической модели размерностью N = 3 (синтез множества структурных формул).
• 3) Пространственная (2D и 3D) реализация структурных формул в конкретные интегральные структуры.
• 4) Компьютерное физическое моделирование полученных интегральных структур.

Рассмотрим реализацию всех этапов на примере математической модели биполярного транзистора п-р-п-типа.