CMOS太赫兹电子学:亚太赫兹表面波互连

摘要：

传统的通过PCB走线或自由空间的基于TEM波的I/O通信具有巨大的路径损耗和电磁(EM)干扰,所以对于低功率和I/O密集型的数据服务器这种通信方式几乎无法采用.为了满足低功耗和高速通信的要求,在CMOS技术中使用表面等离子体激元(SPP)互连来实现0.1～1 THz或亚太赫兹(THz)波段的I/O接口,以获得高能效和低串扰互连.表面波可以在器件表面产生,并且通过将周期性波动信号加到传统传输线上而进一步用于信号传播.它将导致顶层金属表面上产生强烈的局部电磁波,这种情况下大多数处理器件和存储器之间的耦合都是低电磁的.此外,还开发了一种高开/关比率的分裂环谐振器调制器,以支持亚太赫兹的I/O通信.测算结果显示,工作频率是140 GHz波段、采用65 nm工艺的CMOS中提出的SPP互连实现了25 Gb/s的数据传输速率,能效为0.016 pJ/b/mm.另外,以2.4μm间隔放置的两个表面波的通道表现出平均-28 dB的串扰比.

关键词：太赫兹、表面波互连、耦合器、调制解调器

所属期刊栏目：1

分类号：TM712(输配电工程、电力网及电力系统)

资助基金：南方科技大学项目Y01236126

在线出版日期：2022-11-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：99-109