Circuit Design Paradigms for Cryogenic Oriented Applications

הרקע לפרויקט:

תכנון מעגלים וההבנה שלהם הוא בסיס העשייה לקראת יצירת אפליקציות למטרות שונות. כיום, הצורך בתכנון מעלים שפועלים בטמפרטורות קריוגניות (כגון 77K ו-4.2K) תופס תאוצה עקב עלייה במספר התחומים שדורשים פעולה בתנאי קיצון כמו מחשוב קוונטי, תכנון דל הספק, חישת תמונה ועוד.

על מנת ליצור מעגל שיעבוד בצורה אופטימלית בטמפרטורות קריוגניות יש לעבוד עם מודלים עדכניים שמתחשבים בכל האפקטים שמשנים את התנהגות הטרנזיסטור בטווח הטמפרטורות הללו. כיום אין מודלים זמינים לכלי CAD המותאמים לטמפרטורות קריוגנית, לכן תכנון מעגלים מחייב למידה עמוקה של התהליכים הפיזיקליים והתאמת התכנון בעזרת יצירת קווי מנחה.

מטרת הפרויקט:

בפרויקט נצלול אל תוך תכנון מעגלים ומדידות קריוגניות. המעגלים שייבנו יועדו לפעול בצורה אופטימלית בטמפרטורות הקריוגניות, תוך מתן דגש על מטרת המעגל וטווחי הטמפרטורה שבו יפעל. המעגל הסופי יהיה ייחודי ויתרום רבות לביסוס תכנון מערכות המיועדות לאפליקציות קריוגניות.

תכולת הפרויקט:

על הסטודנטיםות לחקור על התהליכים שקורים בטמפרטורות קריוגניות מתוך מאמרים קיימים ולהבין את קווי המנחה לתכנון מעגלים. לאחר מכן על הסטודנטיםות להשתמש בקווי המנחה הללו כדי לבנות מעגלים שונים ואף לבצע מדידות על מנת להבין איך התהליכים הפיזיקלים ישפיעו על תכנון המעגל.

קורסי קדם:

מעגלים אלקטרונים ספרתיים, מעגלים משולבים ספרתיים, מעבדה למעגלים אלקטרוניים ספרתיים, מבוא למעגלים

מקורות:

1. https://ieeexplore.ieee.org/document/10324399
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/7838410