Exploration de Nanotubes de carbone pour les interconnexions du prochain génération de circuit integré avec l'efficacité énergétique

par Jie Liang

Projet de thèse en SYAM - Systèmes Automatiques et Micro-Électroniques

Sous la direction de Aida Todri-sanial.

Thèses en préparation à Montpellier , dans le cadre de École Doctorale Information, Structures, Systèmes (Montpellier ; 2015) , en partenariat avec Laboratoire d'Informatique, Robotique et Micro-électronique de Montpellier (laboratoire) et de Département Microélectronique (equipe de recherche) depuis le 01-09-2016 .


  • Résumé

    Les nanotubes de carbone (CNT) ont été proposés en tant que matériau candidat pour construire la prochaine génération d'interconnexions sur puce dans l'électronique. Leurs propriétés électriques, thermiques et mécaniques uniques sont attendus pour relever les défis de la miniaturisation et la dissipation thermique des futurs microsystèmes. Pour exploiter pleinement le potentiel des CNT dans la demande d'interconnexion, un certain nombre de problèmes doivent être résolus. Progresse doivent être faites CNT modélisation et circuit d'analyse pour améliorer la qualité des CNT de mise en œuvre, et d'améliorer le signal, la puissance et l'intégrité thermique des circuits avec CNT interconnexion. En outre, les CNT doit être efficace et fiable intégrée aux flux de conception électroniques existants. L'objectif de cette thèse est de développer des modèles d'analyse physique axée sur des nanotubes de carbone à comprendre leurs transports électriques, d'alignement et de défauts questions, la conductivité thermique et de la fiabilité. Ces modèles permettront l'exploration de conception de circuit où nouvelle architecture d'interconnexion sera explorée pour une grande bande passante et l'efficacité énergétique. En outre, la mise en œuvre de processus et de conception des méthodes de ciblage des interconnexions de nanotubes de carbone sera abordée (avec des partenaires industriels) tels qu'ils sont compatibles avec CMOS back-end du processus de ligne et les flux de conception.

  • Titre traduit

    Exploring Carbon Nanotubes Interconnects for Next Generation of Energy Efficient Integrated Circuits


  • Résumé

    Carbon nanotubes (CNTs) have been proposed as a candidate material to build next generation of on-chip interconnects in electronics. Their unique electrical, thermal, and mechanical properties are expected to meet the challenges of miniaturization and heat dissipation of future microsystems. To fully exploit the potential of CNTs in the interconnection application, a number of problems must be solved. Progresses must be made in CNT modeling and circuit analysis to improve the implementation quality of CNTs, and enhance signal, power and thermal integrity of circuits with CNT interconnect. Furthermore, CNTs must be efficiently and reliably integrated with existing electronic design flows. The objective of this PhD thesis is to develop physics-driven analytical models for carbon nanotubes to understand their electrical transport, alignment and defect issues, thermal conductivity and reliability. Such models will allow for circuit design exploration where novel interconnect architecture will be explored for high bandwidth and energy efficiency. Additionally, implementation of process and design methods targeting carbon nanotube interconnects will be addressed (with industrial partners) such that they are compatible with CMOS back-end of line process and design flows.