Trong bài viết này, hiện tượng cộng hưởng ngẫu nhiên được áp dụng cho cổng đảo đơn điện tử hoạt động ở nhiệt độ phòng (300 K). Hệ số tương quan CC giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra được sử dụng để phân tích hiệu quả của việc áp dụng hiện tượng cộng hưởng ngẫu nhiên. | Cải thiện hiện tượng cộng hưởng ngẫu nhiên trong cổng đảo đơn điện tử Nghiên cứu khoa học công nghệ CẢI THIỆN HIỆN TƯỢNG CỘNG HƯỞNG NGẪU NHIÊN TRONG CỔNG ĐẢO ĐƠN ĐIỆN TỬ Trần Thị Thu Hương*, Lương Duy Mạnh, Nguyễn Huy Hoàng Tóm tắt: Các linh kiện đơn điện tử với hai ưu điểm nổi bật là kích thước siêu nhỏ (cỡ nm) và tiêu thụ công suất cực kỳ thấp hứa hẹn cho việc ứng dụng vào các mạch tích hợp trong tương lai. Trong bài báo này, hiện tượng cộng hưởng ngẫu nhiên được áp dụng cho cổng đảo đơn điện tử hoạt động ở nhiệt độ phòng (300 K). Hệ số tương quan CC giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra được sử dụng để phân tích hiệu quả của việc áp dụng hiện tượng cộng hưởng ngẫu nhiên. Các kết quả mô phỏng cho thấy rằng tại 300K mối quan hệ giữa CC và mức tạp âm vào có dạng một đường cong cộng hưởng. Bằng cách cải tiến cấu trúc của cổng đảo đơn điện tử sao cho đặc tính vào-ra có trễ tại 300 K, sự cải thiện về CC đạt được trên một dải rộng của các mức tạp âm. Từ khóa: Linh kiện đơn điện tử; Hiện tượng cộng hưởng ngẫu nhiên; Cổng đảo đơn điện tử. 1. ĐẶT VẤN ĐỀ Các linh kiện đơn điện tử (SE: single-electron) với hai ưu điểm quan trọng là kích thước siêu nhỏ và tiêu thụ công suất cực kỳ thấp đóng vai trò then chốt trong sự phát triển của các mạch tích hợp [1]. Đối với hầu hết các ứng dụng thực tiễn, một trong các yêu cầu cần thiết là khả năng hoạt động của mạch tại nhiệt độ phòng. Tuy nhiên, nhiệt độ làm việc cao có thể làm cho năng lượng nhiệt k BT ( k B là hằng số Boltzmann và T là nhiệt độ tuyệt đối) vượt qua năng lượng điện tích Ec , dẫn đến suy giảm các hiệu ứng đơn điện tử [2]. Sự xuất hiện của các sự kiện xuyên hầm ngẫu nhiên do cảm ứng nhiệt gây ảnh hưởng đáng kể tới hoạt động của các mạch số đơn điện tử. Cổng đảo SE là một linh kiện logic cơ bản dùng cho thiết kế các mạch số [3]. Hiện tượng cộng hưởng ngẫu nhiên (SR: stochastic resonance) có thể cải thiện phản ứng của một hệ thống phi tuyến đối với một tín hiệu đầu vào .
