Високотемпературні надпровідні схеми інтегральних мікросхем. Курсовая работа (т). Физика.
👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!
Похожие работы на - Високотемпературні надпровідні схеми інтегральних мікросхем
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Скачать Скачать документ
Информация о работе Информация о работе
Нужна качественная работа без плагиата?
Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу Без плагиата!
2. Основні проблеми в HTS SFQ
ланцюгів
2.2 Фактори, що обмежують HTS
SFQ ланцюгових операцій
2.4.3 Аналого-цифрові
перетворювачі флеш типу
Надпровідникова цифрова схема має дві переваги в
порівнянні з її конкурентоспроможністю, такі, як джозефсонівські і
надпровідникові лінії електропередачі. Джозефсонівські можуть перемикатися при
нульовій напрузі протягом декількох пікосекунд і потужність дисипації
перемикання є вкрай низькою, так як напруга менша ніж на декілька мілівольт.
Надпровідникова мікросхема ЛЕП здатна передавати пікосекундні сигнали практично
на будь-яку відстань між чіпами зі швидкістю, близькою до швидкості світла.
Було витрачено багато зусиль для розробки схем з
перевагами для вивчення надвисокої швидкості обробки систем
надпровідних цифрових схем з використанням металевих
матеріалів, надпровідників, таких як Pb і Nb. Два приклади таких зусиль: проект IBM (1969-1983) (1) і японського проекту
MITI (1981-1991) (2). Успішна демонстрація на
низькій Тс надпровідникових (LTS) каналів були зроблені, наприклад, 4Кбіт
оперативної пам'яті, має 42000 вузлів і працює на частоті 620 МГц (3) і
комп'ютерного ланцюгового зв'язку логіки, має 4300 вузлів і працює на частоті 2
ГГц (4). Однак, стало ясно, що перше покоління надпровідних цифрових схем, так
звані "замок логіки "схем з
використанням нульового і кінцевого значення, напруга логічного" 0
"і" 1 ", не може конкурувати з високою швидкістю
напівпровідникової схеми після охолодження. Основним недоліком "замка
логіки" є те, що синхронізація великої
радіочастоти (РЧ) поточного зовнішнього чіпа. Частота операцій обмежується
кількома гігагерц, оскільки велика кількість поточних (наприклад, кілька ампер)
не можуть бути поставлені на більш високій частоті. Багато уваги, таким чином,
були спрямовані на один потік квантів (SFQ).
Алгоритм, який кодує інформацію, не бінарний за
допомогою постійного струму напруги, а за допомогою одного кванта магнітного
потоку (Ф 0 =h/2e=2.07*10 -15 Wb). Надпровідні цифрові
схеми з використанням програми SFQ були спочатку запропоновані Накаджімом і
Онодером і в 1976 році (5), і з 1985 року значно
покращилися в Московському державному університеті (6). Їх SFQ схем, називаються швидкі одно потокові квантові (RSFQ)
схеми, стали одні з найпопулярніших SFQ схем
і, як очікувалося, працювали на частоті більше 100ГГц. Деякі високошвидкісні
RSFQ схеми на основі тунельного типу LTS Джозефсонівських переходів не було, і у вищій мірі важливим з них є
аналого-цифрові перетворювачі, які були зроблені
А.Л. Семеновим та іншими з тисячами переходів
і працювали на частоті до 11ГГц (7).
ВТНП (HTS) цифрових схем, більше підходять для
використання в SFQ схем, ніж ті, LTS, тому що HTS джозефсонівських
природно змінених, це означає, що їх ВАХ не виявляють гістерезис, і в ланцюгах
SFQ повинні бути переходи. Тунелем типу LTS джозефсонівські переходи, з іншого
боку, від них і вимагають деяких опорів між двома електродами кожного переходу.
Це робить характерну напругу (IcRn продукт)
значень нижче, що дозволяє знизити швидкість роботи, а також ускладнює планування і процес виготовлення. Продукт
з IcRn HTS переходах можна очікувати більшого,
ніж у переходах, оскільки LTS нерозривно
залежить від розриву напруги надпровідників. Кількість випробування схеми RSFQ з допомогою HTS джозефсонівських
переходів не надходило, але більшість схем є
малими, тому що технологія виготовлення для HTS переходів і раніше знаходиться
в первісному стані.
Магнітний потік квантів в надпровідних пристроях
замкнутого циклу з мінімальним SFQ. На рис.1 показана найпростіша
петля для замикання SFQ, для надпровідників,
включаючи джозефсонівські. Як для магнітного потоку надпровідного переходу свинцю заборонено ефект Джозефсона
Мейснера перехід грає роль "воріт" для виходу з петлі. Коли Джозефсонівських контактів вимикачів на напругу, магнітний
потік іде
Рис.1. Зберігання SFQ в тому числі надпровідних
джозефсонівських петель через з'єднання.
Якщо продукт від перехрестя критичного струму Ic
і петлі індуктивності L від Ф 0 Ф 0 петлі і LI c < Ф 0 петель.
У схемах SFQ, двійкової інформації поширюється як
дуже короткі напруги імпульсів замість постійної напруги в
надпровідні запірні схемі, а також у всіх
напівпровідникових схем. Імпульсну напругу V (T) має квантова область:
Швидкість перемикання τ від простої SFQ петлі як і на рис.1-3 обмежена характерними
частотами змінного струму ефект Джозефсона. Використання критичних струмів джозефсонівських контактів мікросхеми та
нормального опору Rn, ми можемо представити τ наступним чином:
IcRn величина є одна з найбільш важливих
параметрів для оцінки Джозефсонівських переходів, які
використовуються в схемах SFQ. Якщо продукт IcRn становить 1 мВ, який розумні значення для HTS джозефсонівських переходів, τ може складати всього лише 2шт.
Енергоспоживання на одне перемикання
джозефсонівських SFQ про вихід I c 2 R n τ = I c Ф 0 і що необхідні при переході
на частоті ƒ є nI c Ф 0 ƒ коли кількість переходів Джозефсона на виході є n.
Використання таких типових значень як Ic = 0,4 мА та n=4, ми можемо оцінити спожиту потужність HTS SFQ схеми з частотою 100 ГГц до 0,33 µW. З іншого боку,
споживання енергії з метал-оксидного напівпровідника
(C-MOS) на вході 3 В рівень сигналу 7-fF
ємність 62 µВт, навіть якщо його робочі частоти тільки
1 ГГц. Таким чином, споживання енергії на виході HTS SFQ на два порядки менше, ніж величина виходу C-MOS.
Над затуханнями джозефсонівських переходів, які
мають dc кривих I-V, не гістерезису, використовуються в схемах SFQ. Розподільні загасання представлені β с =
(2π/Ф 0 ) I c R n 2 C де C є
переходом ємності (8,9). Nb / AlОx / Nb джозефсонівських контактів (10), що
використовуються в LTS SFQ схемах тунельні переходи з своїм β с набагато більше, ніж 1. Тому, βс з точки з'єднання повинен бути скорочений
шляхом додавання через її опір тунельного бар'єру (6). Опір шунта
використовується в так званих “NEC стандартних процесів” є 3-5 Ω (11).
Додавання шунтів опором знижує IcRn значення на 4,2 K від 1,7 мВ до 0,3 мВ і подовжує час перемикання від 1,2 до 6,7 пс. З ВТС
джозефсонівських контактів, з іншого боку, це менше 1
без додаткового опору шунта. Це відбувається тому, що ВТС на тунельних
переходах, мають слабкі зв'язки і, отже,
характеризуються меншими значеннями Rn. Внутрішні IcRn значення HTS джозефсонівських можна очікувати більшого, ніж LTS
переходи через великі енергетичні щілини у HTS матеріалів. Розвиток
покращеної якості джозефсонівських переходів з
високими IcRn значеннями є одним із самих важливих питань в галузі досліджень,
пов'язаних з додатками HTS SFQ ланцюга. Спад краю HTS переходів за допомогою Ga-легованих PrBa 2 Cu 3 O x
бар'єру і мають IcRn значення від 8 мВ при 4,2
K було повідомлено групою університету Твенте (12) і спад краю HTS переходах допомогою Со-легованого YBa 2 Cu 3 O x ,
бар'єр і, IcRn значення 0,8 мВ при 65 K були
зареєстровані в групі Northrop Grumman (13).
Розглядаються відносини між Ic поширення в чіп і
рівня схеми інтеграції (14,15). Щоб проілюструвати ефект критичного
струму користуються схемою виходу, ми вважаємо один перехід входу критичного
струму Ic. Крім того, ми передбачаємо, що
процес виготовлення дасть переходам, розподіл критичного струму розподіл Гауса з стандартним відхиленням σ.
Вірогідність даного переходу, що входять Δ край надано критичного струмами розподілу Гауса зі
стандартним відхиленням:
Критичний струм кожного з'єднання в ланцюзі, що
складається з N таких переходів повинен бути між Ic-Δ і Ic+Δ. Сумарний вихід
ланцюга буде P N . Рис.9.4 показує, цінність, необхідних у
виробництві ланцюгів даного з'єднання (15). Маленький критичний струм
розповсюдження досягнутих на сьогоднішній день складає 1σ =8% для 100 спаду краю переходів
модифікованим інтерфейсом бар'єр (16). Як показано на рис.4, де критичний струм
поширення відповідає прибутковості 50% для схем з кілька сотень вузлів.
Розповсюдження від Rn і IcRn продукт має менше за
критичне значення, ніж схема поширення Ic. Крім того,
розповсюдження Rn і IcRn продукту, як правило, менше, ніж поширення Ic (17).
SFQ схеми містять два види петель SFQ. Одним з
них є для зберігання циклу, для якого Ф 0 < β l = LI c < 2Ф 0. Інша
передача циклу для JTL, для яких β L < Ф 0 .
Ці типові значення 1,5 Ф 0 і 0,5 Ф 0 , відповідно. Тут L є
індуктивність петлі SFQ і І с критичний струм переходу у тому
циклі.
Індуктивність L надпровідного мікролінійний рядок
якого, що розділ представлений на рис.5 дається
де w - ширина лінії, L - довжина лінії, L є
надпровідна глибина проникнення поверхнею грунту і лінія, t G
і t c товщини поверхні грунту та
лінії, відповідно, d є товщина ізоляції шару,
µ 0 проникність вільного простору, і К окантовка (1). Тому що λ L матеріалів HTS більше, ніж матеріали LTS,
L на квадратний (L ) значення для HTS мікрополоскових ліній більше, ніж для Nb
мікрополоскових відповідно до тієї ж товщини діелектрика.
Важко викласти невелику петлю L з-за великого
значення L . Більше того, ми пояснимо докладно в розділі
9.3.2.1., Ic не може бути зменшений занадто багато
через тепловий шум. Труднощі рішення менших β L петля є однією з
найсерйозніших проблем в HTS схеми SFQ.
Три види опору необхідні в чіпі HTS SFQ. Опір
менше кілька Ом розміщуються в деяких в SFQ. Деякі SFQ виходи не
мають потреби в цих малих опорах, але деякі використовуються для затухання
опору (6) і Сигма-дельта модулятор, який
використовується для основної частини свого роду аналого - цифровий трансформатор, є необхідними для опору.
Рис.5 . Поперечний переріз надпровідних
мікрополоскових прямих над надпровідної заземленою поверхнею.
Опір використовуватися для розділення струму
зміщення в кожному циклі SFQ паралельно має значення кілька десятків Ом. Цей
опір, необхідний для запобігання несправних операцій,
викликаних поточним відображенням з інших
включених переходів. Третій вид опору відповідні опору у високошвидкісних I / O лінії. Він необхідний для повного
опору на 50-Ω зовнішньої сигнальної
лінії.
На жаль, цифрових схем на основі Nb необхідно
охолоджувати до температури рідкого гелію. Використання
матеріалів HTS дозволить скоротити витрати на охолодження, а також підвищення
робочих частот з-за більш високого IcRn HTS Джозефсонівських контактів, але більш висока робоча
температура призводить до більш теплового шуму.
Енергетичний бар'єр між двома станами потоку на виході SFQ є дуже низьким.
Груба оцінка (18) показує, що для типового критичного струму близького до 10 -4
А, цей енергетичний бар'єр близький до 10 -1 J.
Таким чином, на деякі коливання, не враховуються оцінки на виході, описаних у попередньому розділі, можуть збільшити
спонтанного перемикання потоку. Ймовірність виходу
SFQ, викликані тепловим шумом були досліджено
теоретично й експериментально.
Збалансованого компаратора з допомогою двох
переходів (рис.9.6) є основним компонентом з RSFQ логічних
вентилів і SFQ підрахунку аналого-цифровий перетворювач (6). Державний
університет Нью-Йорку група (18-21) досліджували вплив теплових шумів на виході SFQ теоретично на основі аналізу діяльності
збалансованого порівняння. Коли на зовнішні
виходи драйвер посилає імпульс SFQ збалансованому
компаратору, один з вузлів вимикання. Який
переключає з'єднання шляхом додаткового поточного Ix подається в
центральний вузол пристрою. J2 вимикачі коли
Ix>0 і J1 вимикачів, коли Ix <0. Однак
неминучим створенням коливань, сірі зони навколо Ix =0, де кожен з вузлів, має
ймовірність 0 < P (I x ) < 1 бути включеним. Ефективна ширина ΔI x цього сірі зони, які визначається
як ΔI x = (dp/dI x )
- 1 | p=1/2 , зменшує параметр кулуарів RSFQ логічних
елементів. Результати цієї теорії є приблизно такими:
де I t = (2e/ћ) k B T ≈
(0.042 µA) * T (K) і Т є температура. У теплових межах коливань, ћ (kωс) 1/2 << k B T.
В іншому випадку, квантова межа, темпи залежності
відрізняється,
і тепловий потік групи, якій замінюється поточною
квантовою одиницею I Q = (2e/ћ) eI c R n . Без
обліку теплової та квантових флуктуацій, збалансований компаратор
працює зазвичай 0 < I x /I c < 1. Операції різниці
стають вузькими в результаті коливань.
Операція детермінованих полів показана на рис.9.4 повинна бути переглянута з
урахуванням цих шумів.
Сетчел (22) і Джеффрі та ін. (23) імітованих
коефіцієнтів помилкових бітів (BER) різних SFQ воріт,
і їхні результати знаходяться в добрі згоді з теоретичними передбаченнями.
Сетчел дійшов до висновку, що для роботи при
температурах вище 40 К можлива тільки для тих схем, які мають добру
перенесеність шуму, і Джефрі уклав що провал
транспортного переключення (Т-FF) робоча температура повинна бути не нижче 40 К
в порядку похибки менше 10 ГГц на 10 -6
швидкостей.
Вивчено вплив теплових шумів на збалансований
компаратор з бікрісталом джозефсонівських експериментів (24), і
співвідношення між струмом зміщення та Δix виміряні при 40 К показана на малюнку 9.7. ΔI x / Ic відношення з різними умовами
упередженості оцінюється від 6% до 17%. Статична помилка відбувається, коли петля SFQ втрачає зберігання кванта
потоку з-за теплового шуму і статичний
коефіцієнт помилок петлі SFQ зберігання виготовлений з HTS бікрісталом джозефсонівських переходів вимірювали Чонг та ін. (25).
Конфігурації стека двох HTS DC SQUIDs
використана в цьому експерименті, одна виступає як сховише петлі для квантів потоку та інші, що виступає в якості зчитування
потоку стану зберігання SQUID. Стабільні
вимірювання часу для обох “+I" і “-I" SFQ в зберіганні циклу поблизу порога струму зміщення показані на
рис.8. зменшення близько 6-7µA струму зсуву збільшиться стабільний час одного
порядку.
Рис.7. Залежність Ix та струму зміщення, б.
Неправильне підключення вимикачів на своєму етапі відповідь
на вхідний імпульс SFQ (26). Ці динамічні помилки домінуючими.
Рис.8. Вимірюється час стабільним для обох
“+1" і “-1”станів поблизу струму зміщення. Суцільні лінії
показують результати модельних розрахунків.
Рис.9. Білі квадрати виміряних точок;
чорні квадрати відповідно середні значення.
Над практичними схемами RSFQ. Збалансований
компаратор, що складається з орієнтованої зони випромінювання опроміненої
пучком на переходах використана в цьому експерименті. Рис.9.9 показує, BER залежності від прикладеного струму, який так само, як
Ix. Температура у цьому експерименті 39 К і
вхідний імпульс SFQ частоти близько 1 ГГц.
Були отримані BER менш 10 -11 , показуючи, що SFQ схема може працювати при 39 К. Їх вимірювання також
вказували, що значне полів параметрів схеми
повинні бути прийняті до уваги коли
температура вище 4,2 К.
Підтримання постійного поля шумів при підвищених
температурах Ic значень переходу до збільшення частки до робочої температури і
схеми індуктивності для зменшення значень, зберігаючи β L постійною. Довге проникнення в глибину
матеріалів HTS, однак, робить такі мало індуктівні значення недоцільними. Крім
того, значення І с , ймовірно, буде обмежено до 0,4 мА. Схеми повинні
або бути обмежені порівняно з низькою робочою
температурою або працювати з меншою.
Максимальна напруга V d розділені за
RSFQ Т-FF визначає максимальну частоту операції
β max в
TFF: βmax =V d /Ф 0 .
Значення IcRn джозефсонівських переходів в Т-FF і V d цього Т-FF
були зіставлені та їх температурна залежність
була розглянута Сайто та ін. (27). Температурні залежності значень IcRn показані на рис.10. Vd ясно менше, ніж значення IcRn, хоча їх температурних залежностей
достатньо подібні.
Рис.10. Залежність значення IcRn і напруги Vd.
Максимальна V d на 15K, ƒmax відповідає 155 ГГц. Оцінка обмеження
факторів, що визначаються як ƒ max = γI c R n /Ф 0, становить 0,4 > γ >0,1 для 15 K < Т < 27 К. Передбачається, що тепловий шум впливає на Т-FF
операції, і вони включають такі теплові шуми в
їх моделювання схеми. Результати моделювання і експериментальні результати,
погоджені досить добре. Ці результати показують, що тепловий шум впливає на Т-FF логіку функціонування і
пригнічує максимальні частоти. Вони припустили, що джозефсонівські контакти,
для яких IcRn більше, ніж 1 мВ необхідні, щоб
операція по швидкостях понад 100 ГГц і повинні бути отримані на 30 К.
Паразитарна індуктивність неминуча в практичному
організаційному макеті джозефсонівських переходах і контактах в SFQ цифрових
схем. Лінія індуктивності в ланцюгах є HTS вдвічі більша, ніж в схемах LTS.
Крім того, дрібні елементи індуктивності HTS використовувалися в схемах з
підтримкою β l их Ic. Таким
чином, більш серйозна проблема для HTS схеми SFQ ніж LTS схем.
Сатчел (22) і Джефрі (23) імітували паразитний
вплив індуктивності до схеми виходу, а також теплового шуму. На
рис.11, моделювання за результатами Jeferry, в
якому дало результати для Т-FF SFQ з різними умовами та експлуатацією частот
описані з (рис.11а). Ці результати показують, що кількісна паразитична
індуктивність може мати значний вплив на ймовірність отримання HTS SFQ схема працює на надвисоких швидкостях.
Рис.11. Монте-Карло дають результати для Т-FF (а)
і (б) без паразитичних індуктивностей.
Значення цієї паразитичної індуктивності
достатньо велике, щоб скоротити операційний семплер ланцюга.
Надпровідник, який найбільш широко
використовується в HTS цифрових схемах Yba 2 Cu3Ox
(YBCO). YBCO плівки можуть бути вирощені: SrTiO 3 (STO), MgO, LaAlO 3 ,
NdGaO 3, YSZ (стабілізований оксидом ітрію діоксиду цирконію), Sr 2 AlTaO 6
(СБ), Sr 2 AlNbO 6 (SAN), і (La0.3Sr0.7) (Al0.65Ta0.35) Ox
(останній). Серед них, СТО досі найбільш популярний матеріал підкладки для SFQ
цифрових схем, оскільки його постійна решітки і коефіцієнт теплового розширення
є близькі до YBCO. Вибір надпровідників у підкладці обмежує вибір ізоляторів.
Вкрай бажано, що ізолятор може бути виготовлено з використанням тих же
матеріалів, які використовується для депозитів YBCO і при температурі не
набагато вище. Очевидним вибором для ізоляторів є субстрати матеріалів. Існують
шари MgO, LaAlO 3 , NdGaO 3 ,SAN. Опір цих матеріалів є
достатньо високим для цифрового ланцюга.
Серед них, Pd / Au був з набагато меншим
температурним коефіцієнтом опору, особливо при низькій температурі, ніж Pd.
Поверхневий опір 400-нм Pd / Au. Було близько 0.6Ω від 4.2 К до 77 К. Вони припустили, що Pd / Au є найбільш
підходящим матеріалом для схем SFQ. Форрестер та ін. Au використовуватися для
резисторів з адгезією Ti шар в Sigma дельта модулятор (31) і Мо був
використаний для 1 - Ω резистора Міллер
та ін. (32). Контактний опір між цими резистора і шару YBCO є небажано великим
у порівнянні з опором листа, тому важливо, що будуть досліджені способи
зниження опору контакту.
З різних видів джозефсонівських ступенів
розвитку, EDGE-тип переходів (34), схематично показано на
рис.12а, як видається, є найбільш перспективними для цифрової схеми через свої
невеликі розміри, потенційна керованість
переходу критичного струму і перехід значень опору, і простота надпровідних проводів.
Рис. 12 Схема перетину HTS джозефсонівських
переходів.
Сато та ін. Розробив на місці крайній підготовки
до рампи PbCO-сходження ребер і набув поширення Ic 1σ=10% за 12 переходів з продуктом IcRn 2 мВ при 4,2 К (35).
Co-легованих YBCO діє як бар'єр при температурі вище 50 К і 20-рампа сходження
ребер з співголовами легованих бар'єрів, які зроблені Малісоном та ін. Був
продуктом IcRn 0,3 мВ при 50 К і показав Ic поширення 12% (1) (36). Інші краї
перехрестя з Co-легованого бар'єр YBCO, база якого містить електроди YBCO 5%
La, виставлена IcRn продукти 0.5 - 0.8 мВ при 65 К з 1σ I с що поширюється вниз до 12%, повідомив
Хант та ін. (13). Було встановлено, що Ga допінгу, Rn систематично збільшився,
а Ic залишився незмінним. Ванговен та ін. Доказали, що шляхом легування Ga,
IcRn продукція була збільшена до 8 мВ при 4,2 К (12).
Інтерфейс інженерії рамп-сходження ребер (IEJ),
розроблена Moeckly та ін. (37) привертають велику увагу, тому що відтворений
виготовлення цілком підходить для додатків цифрової схеми. У цьому процесі
осадження бар'єр формується тільки шляхом структурної зміни за допомогою
іонного бомбардування і вакуумного відпалу. Зміни, в якому був сформований нормальний
фрезерних іон. Їх зміна пов'язана в переходах (MIJ) також показала, відтворення
l c з 1σ поширення в l c
складає менше 8% на 100 контактів (16).
Недоліком використання рамп-сходження ребер в
ланцюгах SFQ є те, що буде важко зменшити петлю індуктивності. Один зі способів
зменшити індуктивність SFQ циклу за допомогою вертикальної структури.
Вертикальна петля може бути побудована за допомогою Stacked переходів (рис.12b)
і з віссю Microbridge (CAM) в переходах (рис.12c). Як і конфігурація Stacked
переходів, що й у Nb / Alox / Nb переходах, які використовуються в схемах LTS
SFQ, розвиток Stacked переходів для HTS схеми SFQ довелось чекати від першого
етапу HTS перехід розвитку. Нещодавно Stacked з продуктом IcRn 2,1 мВ і 10% lσ поширив ІМС на 4,2 K. Ці характеристики подібні від краю
рампи перехрестя і є перспективними у зв’язку з SFQ схем застосування.
CAM є просто надпровідною структурою без
навмисного формування бар’єру слабкого зв’язку. З’єднання між двома шарами
YBCO. Це поєднання має IcRn продукт, як великий 1,2 мВ при 60 К. Однак,
оскільки критичного струму в звичайних (2 -μм-діаметр) CAM технології занадто високі. CAM діаметр 0,5 м
потрібно для цілей критичного струму 0,5 мА на 40 - 60 К (39). Здається, що для
досягнення гарної однорідності I c буде важко завдяки своїй невеликій
території.
Крок від краю межі (SEGB) вузлів, які утворюють
розриви в кристалічній орієнтації, охоплює HTS крок у підкладці (рис.12d),
більш легко інтегруються в мультислоях ніж рампа-сходження ребер (32,40).
Орієнтовані-електронно-променево-опроміненні (ОЕПО) переходи на одному шарі
YBCO визначаються шляхом опромінення краю з високими дозами електронів, що
робить їх чисто резистивними. Таким чином, була можливість для точного
визначення різних критичних струмів для переходу ОЕПО (41). ОЕПО переходи не
підходять для використання у великих масштабах схеми, оскільки занадто багато
опромінення часу потрібно для прийняття кожного переходу. Кілька HTS цифрових
схем виготовлені з використанням зернограничних переходів, які виготовляються шляхом
здачі на зберігання епітаксіального YBCO на бікристалі підкладки (42), тому що
вони мають порівняно великі IcRn. Використання бікристаллом зернограничних
переходів обмежені в невеликих масштабах.
З метою реалізації високопродуктивних HTS SFQ
схем, розробка схеми процесу, якої інтегрує відтворення
джозефсонівських в епітаксіальних мультислоях має
важливе значення. Зокрема, надпровідність землі індуктивність коливального
контуру потрібно тримати досить низькими, щоб імпульс SFQ міг генерувати
достатній струм у навантаження і індуктор β L в циклі SFQ можуть бути розроблені в
рамках діапазону.
Першим на доповідь виготовлення переходів над
SEGB землі був Missert (43). Цей пристрій діє як SQUID тільки до 20 К. Операції
температури SQUID, яка складалася з переходів SEGB з 200k землі збільшена до
77К вище, Форестер та ін. (44). Вони виміряли температурну залежність L і
знайшли її в добрій згоді з теорією, згідно з якою температурна залежність
проникнення представляє глибини, використовуючи формулу Казимира, λ (t) = λ 0 / [1- (T/T c )
4 ] 1/2 , де λ 0 це глибина
проникнення при Т = 0.
Рамп-сходження ребер з 450-нм. SQUID звернення
працюють на температурах до 50 K, на використані товщі
землі під площину робить поверхню бази електрода YBCO грубішою, в результаті
чого появляється надлишковий струм в рампі-сходження ребер.
Co-легованих YBCO / YBCO переходах більше 200 нм
YBCO площині. Обидва шаруватої структури, окрім тієї ж, що Аль
Хант ET. Використовували La-легованого YBCO за базовий Mallison електрод і ін.
SAN використовували для ізолятора. Хант та ін. Повідомили L□ 1,0 рН і
великим IcRn продукти 0.5 - 0.8 мВ при 65 К. Mallison повідомив L□ 1,2 рН при 70 К. Ці заходи індуктивностей є досить
низькими, щоб почати Highspeed
Тести малого масштабу схеми, навіть нижче,
індуктивності L□ = 0,8 рН. Як і в структурі, показаній на рис.13, базовий
електрод YBCO в структурі виступає як YBCO. Таким чином, ця структура не
вимагає додаткові площини землі. Така ж структура використана в роботах.
CAM технології, які використовуються природним
наслідком низької індуктивності:
Рис.14 Схематичний перетин YBCO / PbCO / YBCO.
Рампа краю переходу інтегрована з верхньою площиною землі
"HUG структури".
Описані вище літаки землею поховані під
переходах, і Товщина поховали літаки земля була бути нижче 200 нм, оскільки
товщі землі привели в літаках більше шорсткість поверхні, що дозволило знизити
якість з’єднання. Кожен шар YBCO структури HUG було перевірено на тісні поточні
щільності до рівня asgrown YBCO плівки. Опір тришарових по 400-нм плівка
товщиною STO виміряна більше 1 мΩ в діапазоні від 4.2 К до 300 К на площі
100*100 μm, що є достатнім для
автоматичних операцій. Високотемпературні процеси використані у формуванні
площини грунту не впливають на якість з'єднання, такі як IcRn продукти та
надлишковий струм. Структура температурних залежностей може бути
встановлена шляхом полосковою моделлю. Ця модель дещо відрізняється від
Кортер-Казимира форми, λ (t) = λ 0 / [1- (T/T c ) 2 ] 1-2 .
Кілька простих схем RSFQ виготовлені і
випробувані на низьких частотах у порядку для перевірки основних
операцій SFQ зберігання потоку і перевірки застосовності конкретного
виготовлення.
Першим продемонстрував роботу схеми HTS SFQ
Іванов (50), який продемонстрував роботу схеми, що складається з усічених
скидань - набір (RF) фліп-флоп (FF) (без переходу в буфер скидання каналу)
доповнюються за необхідних вхідних і вихідних ланцюгів, використовуючи граничні
переходи в YBCO тонкої плівки. Використання LTS (свинцевого сплаву) в площині
землі, має обмежену схему операції до 4,2 К.
Форрестер та ін. Повідомили про два простих етапи
зрушення з магнітним READ поєднанні SQUID, як показано на рис.16a
(51). Ця схема одноярусна YBCO з п'ятьма SEGB переходами. Рисунок показує, що
16b - зсув резистора завантажений і Shifted SFQ дані по команді на 65 К.
Відзначимо, що існує помилка близько 130 х років, коли потік квантово
зміщується у відсутності зсуву команди. Хоча ефективність зв'язку між читанням
SQUID і першими даними SQUID були лише близько 4%, як зберігання та їх SFQ руху
у відповідь на сигнали застосовуються в ланцюзі HTS.
RSFQ серія, яка включає два DC / SFQ
перетворювачі, два JTLs, повна
RS-FF, і SFQ / DC перетворювача, було реалізовано
в площині джозефсонівських переходах утворена FEBI. Низькочастотні тестування
показали, що це DC схемою працює надійно на 30 К, на кілька градусів нижче
ефективної критичної температури переходу. Триз
Похожие работы на - Високотемпературні надпровідні схеми інтегральних мікросхем Курсовая работа (т). Физика.
Доклад по теме Объекты культурного наследия в Африке
Доклад по теме В чем суть маржинализма как одного из методологических принципов экономической теории
Доклад по теме Биография и поэзия И.И.Дмитриева
Реферат по теме Синдром полости в легочной ткани, скопления жидкости и воздуха в плевре
Реферат: Generation X Essay Research Paper I
Реферат По Психологии Поведение Животных
Особенности Уголовной Ответственности Несовершеннолетних Диссертация
Курсовая работа по теме Формирование заимствованных аббревиатур в русском и английском языках
Курсовая работа по теме Выбор источника тока для электрохимического аппарата
Контрольная Работа На Тему Экспертиза Огнестрельных Ранений
Доклад: Комментарий к Федеральному закону "Об информации, информатизации и защите информации"
Реферат: Вплив опромінення електронами з Е 1 2 МеВ на електричні фотоелектричній оптичні властивості мон
Реферат по теме Реальные контракты
Контрольная работа по теме Предмет та завдання експериментальної психології. Сутність експерименту
Реферат по теме Языковая проблема в Украине
Контрольная работа по теме Организация налогового контроля
Сочинение Про Маму Языке
Дипломная работа по теме Гидродинамические исследования газовых скважин и применение их на месторождении Южно-Луговское
Дипломная Работа На Тему Роль Конфликтологии В Улучшении Производительности Труда
Топик: Veronese, Paolo
Реферат: Маргиналы и маргинальность
Статья: Календарь древних славян
Реферат: Prejudice Exhibited In Of Mice And Men