Diseño de Sistemas Digitales_1rt

Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO DE SISTEMAS DIGITALES

Ing. JULIO GONZALEZ PRADO

Ing. JULIO GONZALEZ PRADOINTEGRACIONES UN PROCESO QUE SE GENERA DEBIDO A LA CONSTANTE REDUCCION DE TAMAO DE LOS DISPOSITIVOS


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOCARACTERISTICASMayor numero de dispositivos por IC.Menor numero de componentes en cada sistema.Mayor velocidad.Menor consumo de potencia.Mayor dificultad en el diseo.Mayor dificultad en la reparacin.Mayor costo de fabricacin.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO AUTOMATICOEs un conjunto de tcnicas asistidas por computador que permiten mtodos de diseo eficiente para circuitos de gran complejidad.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOOBJETIVOSGestionar la complejidad, reduciendo el esfuerzo de diseo.Incrementar la productividad, reduciendo el tiempo de diseo y el lanzamiento del producto.Aumentar la calidad del circuito: velocidad, costo, consumo y fiabilidad.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOFACTORES DE VIABILIDAD ECONOMICAVolumen de fabricacin.Numero de circuitos correctos / numero de circuitos fabricados.PrecioRendimiento del circuito.Tiempo de salida al mercado.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOAMBIENTE DE DESARROLLOEn principio el termino CAD se asocia con el dibujo, pero como el diseo es un concepto mas amplio, ya que incluye tanto diseo como comprobacin de funcionamiento, anlisis de costos, distribucin de componentes, etc., el termino CAD se amplia para cubrir todas estas caractersticas.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOAMBIENTE DE DESARROLLOIncrementar la productividad, reduciendo el ciclo de diseo y por lo tanto el tiempo total.Los objetivos del Diseo Automtico son:Gestionar la complejidad, reduciendo el esfuerzo humano.Aumentar la calidad del circuito en trminos de rendimiento, costos, consumo y fiabilidad.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOAMBIENTE DE DESARROLLOEDA (Electronic Design Automation) es el nombre que se da a todas las herramientas (tanto de hardware como de software) que ayudan en el diseo de sistemas electrnicos.Un papel importante en el diseo lo tienen las computadoras que pueden soportar paquetes de simulacin mas sofisticados.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADONECESIDAD DE LA SIMULACIONEn el diseo del HARDWARE existe un gran problema que no existe cuando se desarrolla software.Este problema es el costo que implica producir un prototipo para realizar las pruebas reales del sistema.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADONECESIDAD DE SIMULACIONEste prototipo puede tener un valor que supera largamente al producto terminado, pero es necesario de realizar ya que sin el no es posible analizar el comportamiento del sistema en forma real.




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IDEA

DISEO

SI

DATOS

PRUEBA

PRUEBASATISFACTORIA?

NO

TOMA DE DATOS

REDISEO

FABRICACION DEL PROTOTIPO

PRUEBASATISFACTORIA?

TOMA DE DATOS EXPERIMENTALES

DISEODEFINITIVO

DIAGRAMA DE FLUJO DE DISEO DE UN SISTEMA

si

NO

Ing. JULIO GONZALEZ PRADONECESIDAD DE SIMULACIONComo vemos del diagrama de flujo, cuanto mas cercano sea el diseo propuesto a la realidad la posibilidad de que el prototipo tenga fallas es menor.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADONECESIDAD DE SIMULACIONPara ello se introduce la fase de simulacin y comprobacin de circuitos utilizando las herramientas CAD , de forma que no sea necesario realizar fsicamente un prototipo para comprobar el funcionamiento del circuito.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOMETODOLOGIA DE DISEONO JERARQUICASSe describe el circuito como un solo bloque, es adecuada para circuitos pequeos.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOMETODOLOGIA DE DISEOJERARQUICASDescribe al circuito como un esquema jerrquico de bloques interconectados.Es adecuada para circuitos grandes.Puede ser:TOP DOWN: Se divide el diseo en bloques y se disea luego cada bloque.BOTTOM UP: Se disean los bloques y luego se realiza el diseo total.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOMETODOLOGIA DE DISEOBASADOS EN ESQUEMASSon en las cuales el diseador:Genera las ecuaciones lgicasMinimiza dichas ecuacionesImplementa el circuito con compuertas.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOMETODOLOGIA DE DISEOBASADOS EN LENGUAJES DE DESCRIPCION HARDWARE (HDL)Se usan para manejar circuitos complejos.Se describe el diseo en lenguaje de alto nivel.Permite aplicacin fcil del diseo en diferentes fabricantes.Permite descripciones mas detalladas.Se puede usar diseos anteriores.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOESTILOS DE DISEOSon las formas de diseo que permiten adaptar el diseo fsico de un circuito a las necesidades del mercado.Se clasifican de acuerdo al grado de libertad que tiene el diseador cuando decide la topologa del circuito.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOESTILO DE DISEOFULL CUSTOM: El diseador goza de completa libertad durante el diseo fsico del circuito.No se utilizan elementos prediseados.No existen restricciones en el diseo del bloque funcional ni en su ubicacin ni en el trazado de las conexiones.Cualquier parte del circuito puede optimizarse.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO FULL CUSTOM:VENTAJASFlexibilidad Obtencin de circuitos de alta calidad.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO FULL CUSTOM:DESVENTAJASNo es automatizable.Requiere enorme esfuerzo.Requiere de diseadores altamente especializados.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO FULL CUSTOM:DESVENTAJASSolo es rentable cuando sus costos pueden costearse con un gran volumen de produccin (microprocesadores, memorias).Con un tiempo de vida largo.Con un alto grado de reutilizacin.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOESTILOS DE DISEODISEO SEMI CUSTOM: Convierte en ventajas las desventajas del diseo FULL CUSTOM: Es automatizable.No requiere muchos esfuerzo de diseo.No requiere de diseadores especializados.Sus tiempo de salida al mercado son relativamente cortos.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO SEMI CUSTOM:CLASIFICACIONBASADO EN CELDAS.Que pueden ser: CELDAS ESTANDAR o MACROCELDAS.BASADO EN ARRAYS (ARREGLOS).Que pueden ser: ARRAYS PREFUNDIDOS o ARRAYS PRECABLEADOS.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO BASADO EN CELDAS:CELDAS ESTANDARSon los bloques funcionales prediseadosSe agrupan en bibliotecas facilitadas por el fabricante que se pueden actualizar.Contienen bsicamente compuertas lgicas y flip flop.Tienen una geometra determinada y se ubican siguiendo determinadas reglas.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO BASADO EN CELDAS:CELDAS ESTANDARGeomtricamente es un rectngulo de altura fija y anchura variable que depende de la complejidad de la funcin implementada.Se ubican en filas de igual altura, dejando entre ellas un espacio de anchura variable denominado CANAL.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO BASADO EN CELDAS:CELDAS ESTANDARSe realiza mediante diseo FULL CUSTOM. Se enlaza en la fase previa del diseo por medio del proceso de PROYECCION TECNOLOGICA.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO BASADO EN CELDAS:MACROCELDAS

Contienen dispositivos mas complejos:MultiplicadoresSumadoresDesplazadoresRAMROMPLA


Ing. JULIO GONZALEZ PRADODISEO BASADO EN CELDAS:MACROCELDASTienen una estructura regular y son fcilmente escalables.El diseo puede ser fcilmente automatizado mediante los generadores de macroceldas. El diseo fsico se genera a partir de los parmetros caractersticos del modulo.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOBASADO EN ARRAYS:ARRAYS PREFUNDIDOSCada celda esta formada por un pequeo numero de transistores cuyo conexionado interno determina su funcin. Las celdas se disponen en filas dejando un espacio (canal) entre ellas.Las interconexiones entre celdas se trazan por el canal.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOBASADO EN ARRAYS:ARRAYS PREFUNDIDOSCARACTERISTICAS:Solo la ultima fase de fabricacin (metalizacin) depende del diseo particular.Las primeras fases son comunes con gran volumen de produccin.Siempre queda un porcentaje de celdas sin utilizar.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOBASADO EN ARRAYS:ARRAYS PREFUNDIDOSProporcionan densidades superiores a las 100,000 puertas.Porcentaje de aprovechamiento: 80% a 90% en dispositivos pequeos.40% a 50% en dispositivos grandes.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOBASADO EN ARRAYS:ARRAYS PRE CABLEADOSDenominados FPGA: FIELD PROGRAMMABLE GATE ARRAY.Se realizan programando adecuadamente los dispositivos y bloques de conexin. Cada bloque almacena su programa en una SRAM EPROM.Dependiendo del mtodo de almacenaje el FPGA puede ser voltil o no voltil.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOBASADO EN ARRAYS:ARRAYS PRE CABLEADOSLas celdas son complejas.El grado de complejidad se denomina GRANULARIDAD.GRANULARIDAD FINA: funciones de conmutacin de 4 a 6 variables y varios FFs.GRANULARIDAD GRUESA: sistemas reconfigurables: ALUs y varios registros.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTERMINOLOGIAASIC: Circuitos Integrados diseados a medida.Se disean a peticin del cliente para resolver determinada aplicacin. Son diseo FULL CUSTOM.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTERMINOLOGIAFPIC: FIELD PROGRAMMABLE INTEGRATED CIRCUITS.Son integrados programables por el usuario mediante programadores comerciales. Tambin incluye integrados no destinados a las aplicaciones lgicas.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTERMINOLOGIA:FPICsEntre los principales tenemos:Memorias.Microcontroladores.PLD: Programmable Logic Device.FPGA: Field Programmable Gate Array.ASPLD: Aplication Specific Programmable Logic Devices.


Clasificacin de los PLDsIng. JULIO GONZALEZ PRADO


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTERMINOLOGIA:PLDSon ASICs pequeas configurables por el usuario capaces de realizar determinada funcin lgica.Generalmente consisten en una matriz de puertas AND seguida de una matriz de puertas OR, mediante la cual pueden realizarse cualquier funcin.


Esquema de un PLDIng. JULIO GONZALEZ PRADO


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTERMINOLOGIA:ASPLDSon PLDs diseados para realizar funciones especificas tales como:Decodificadores de alta velocidad.Secuenciadores.Interfases para determinados buses.Perifricos programables para microprocesadores.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTERMINOLOGIA: FPGAContienen bloques lgicos relativamente independientes entre si con una complejidad similar a un PLD de tamao medio.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOVENTAJAS DE LOS PLDsReduccin del espacio en placa.Eficacia de costo.Diseo rpido del sistema.Flexibilidad en el diseo.Alta velocidad.Amplio campo de programacin.Seguridad contra copias.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOEVOLUCION DE LOS DISPOSITIVOS LOGICOS PROGRAMABLESPROM: primer tipo de integrado programable por el usuario.PLA: primer dispositivo desarrollado especficamente para implementar circuitos lgicos a principios de los 60s por PHILIPS.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOEVOLUCION DE LOS DISPOSITIVOS LOGICOS PROGRAMABLESMPGA: Mask Programmable Gate Array. Son integrados de mayor capacidad lgica de propsito general.FPGA: nacieron como una evolucin de los MPGA.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTECNOLOGIAS DE PROGRAMACIONEl primer tipo de fusible programable por el usuario desarrollado era el fusible usado en los PLAs, los cuales estn siendo reemplazados por nuevas tecnologas.Para los dispositivos de mayor densidad, formado bsicamente por CMOS se han desarrollado diferentes tcnicas para llevar a cabo los interruptores programables.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTECNOLOGIAS DE PROGRAMACIONPara los CPLDs las tecnologas de interruptor se basan en transistores MOS con compuerta flotante como los usados en EPROM, EEPROM y FLASH.Para los FPGAs se usan SRAM y antifuse.ANTIFUSE: son circuitos abiertos que asumen resistencia baja cuando se programan.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOCARACTERISTICAS DE DISEO CON PLDsLos PLDs estn situados entre los dispositivos a medida (ASICs) y los dispositivos de librera de funcin fija.Tienen las ventajas de los ASICs sin la desventaja del alto costo.Su periodo de diseo es mucho menor que las celdas normalizadas y las matrices de puertas.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOCARACTERISTICAS DE DISEO CON PLDsEn determinadas aplicaciones, un PLD puede sustituir hasta varias decenas de ICs de funcin fija. En ocasiones los PLDs se utilizan para realizar prototipos que servirn para implementar luego un ASIC mas complejo.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOFACILIDAD DE DISEOSe usan ensambladores y compiladores de lgica programable tales como: PALASM, AMAZE, ABEL, CUPL, ORCAD/PLD.Permite expresar la lgica de circuitos en varias formas: ecuaciones, tablas de verdad, maquinas de estados, esquemas.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOPRESTACIONESLos PLD TTL tienen tiempos de conmutacin tan rpidos como los ICs de funcin fija. Los PLD ECL son mas rpidos.Los dispositivos CMOS tienen una velocidad que ha superado a los TTL.En cuanto al consumo de potencia, los PLD generalmente consumen menos que a los IC que reemplazan.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOFIABILIDADCuanto mas complejo es el circuito, mayor es la probabilidad del fallas del mismo. Como los PLD reducen el numero de ICs del sistema, se reduce la probabilidad de fallas.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOAPLICACIONESLos CPLDs y FPGAs tienen velocidades altas, amplio rango de capacidades y amplia gama de aplicaciones.Soportan diseos complejos: Controlador de grficos, controlador de LAN, UARTs.Una ventaja de los CPLDs es que se pueden realizar cambios de diseo simples usando reprogramacin.


CPLDsSon PLDs que permiten integrar todo un sistema digital en un solo CI para la implementacin de Mega funciones.


CPLDsCaracteristicasAlta densidad: de 10;00 a 250,000 compuertas.Hasta 40,960 bits de RAM.Puede trabajar con diferentes niveles de voltaje: 5V, 3.3V, 2.5VReconfigurables en circuito.Interconexin flexible.


TERMINOLOGIACELDA LOGICA (LC): bloque constructivo bsico de todos los productos de ALTERA con el que se puede implementar una funcin lgica.MACROCELDA: Bloque constructivo bsico basado en trminos producto: Clsicos y MAX


TERMINOLOGIAELEMENTO LOGICO (LE): Bloque constructivo bsico basado en TABLAS DE BUSQUEDA FLEX.ARREGLO LOGICO (LAB): Grupo de celdas lgicas.


EA: Embedded Array (Arreglos Embebidos)Conformado por memorias SRAM configurables.Se pueden implementar:Funciones de memoria.Funciones Lgicas Complejas.Mega funciones: Algoritmos de PDS, Microcontroladores, Caminos de datos.


LA: LOGIC ARRAYS(Arreglos Lgicos)Conformado por un grupo de elementos lgicos.Permiten implementar funciones lgicas: Contadores, Sumadores, Maquinas de Estado, Multiplexores, etc.


TERMINOLOGIA:PLDSon ASICs pequeas configurables por el usuario capaces de realizar determinada funcin lgica.Generalmente consisten en una matriz de puertas AND seguida de una matriz de puertas OR, mediante la cual pueden realizarse cualquier funcin.


TERMINOLOGIAPLA (Programmable Logic Array): Es un PLD formado por una matriz AND y OR programables.PAL (Programmable Array Logic):Es un PLD formado por una matriz AND programable y una OR fija con la logica de salida.GAL (Generic Logic Array):Como la PAL tiene una matriz AND programable y una matriz OR fija, con una salida programable.


TERMINOLOGIA:GAL (Generic Logic Array)DIFERENCIAS:Las GAL son reprogramables porque usan tecnologias EECMOS (electricamente borrable) en vez de tecnologia bipolar y fusibles.Las salidas tienen unas macroceldas logicas (OLMC) que estan formadas por unos circuitos logicos que pueden programarse como logica combinacional o secuencial.


TERMINOLOGIA:ASPLDSon PLDs diseados para realizar funciones especificas tales como:Decodificadores de alta velocidad.Secuenciadores.Interfases para determinados buses.Perifricos programables para microprocesadores.


TERMINOLOGIA: FPGAContienen bloques lgicos relativamente independientes entre si con una complejidad similar a un PLD de tamao medio.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTECNOLOGIA VLSIDentro del diseo VLSI existen mltiples procesos tecnolgicos y estilos de diseo que se generan para lograr mayor velocidad, consumo y complejidad de diseo.


APLICACIONESPLD sencillos:DecodificacionAutomatasIntegracion de sistemas SSI de baja complejidad


APLICACIONESPLD complejos:Subsistemas I/O, logica de alta velocidad, perifericos.Decodificacion, logica aleatoriaIntegracion de sistemas con varios PLD sencillos.


APLICACIONESFPGA:Subsistemas digitales complejos: compresion de datos, encriptacion, funciones de procesamiento digital de seales.Protocolos de comunicaciones.Circuitos de uso intensivo de registros.Prototipado de diseos para ASICsHardware reconfigurable.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOTECNOLOGIAS VLSILas tecnologas mas comunes son:NMOS: velocidad media, consumo alto.CMOS: velocidad media, consumo alto.BICMOS: velocidad alta, consumo alto.ECL: velocidad alta, consumo muy alto.GaAs: velocidad muy alta, consumo alto, dificultad de integracin.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOCONFIGURACION DE LOS FLEXsPueden ser configurados al momento en que se les energiza.Se puede configurar con una memoria EEPROM serial por un sistema controlador.


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOCONFIGURACION DE LOS FLEXsTambin se puede realizar desde una RAM desde el computador usando el puerto serial puerto paralelo. Tambin puede ser reconfigurado en circuito reseteando el dispositivo y cargando el nuevo dato.


ESTADO DE LA MICROELECTRONICAUNA VISION HACIA EL FUTUROIng. JULIO GONZALEZ PRADO


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOEstado De La MicroelectrnicaUn micron (m) o 1 micrometro = 10-6 mt. Tecnologa actual de Fabricacin de integrados es de 0.10 m = 100 nm Transistores de rea mnima = 0.1 mTecnologias de avanzada, el SOI (silicon-on-insulator) y el VRG o transistor de doble-puerta


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOQu ocurrir mas adelante?Efecto tnel (mecnica cuntica) a los 50 Si la del Silicio es de 5x10 tomos / cmmn es de 1.18 = 1.18x10 = 118nm esto es 0.118m El lmite del Silicio 0.05m =5000= 50nm El Thinox tiene el lmite de los 50=0.5nm


Ing. JULIO GONZALEZ PRADOLOGROS OBTENIDOS AL 2006El xido de puerta ser tan delgado como unos 2 nano metros (4 capas de tomos.) Manipulacin de un tomo por vezIrregularidades de superficie en el orden de la estructura cristalinaFin del uso de la luz para los procesos fotolitogrficos


nuevos dispositivosIng. JULIO GONZALEZ PRADOPosicionandolos, y manipulando sus propiedades (formas y longitudes), nos ayudaria a hacer nuevos dispositivos como, el FET basado en carbon o el transistor de un solo electron.


Los nanotubosIng. JULIO GONZALEZ PRADOSon pequeos tubos huecos de tomos de carbon con diametros de pocos nanometros, lo que es casi 1/10,000 de un cabello humano


LOS NANOTUBOSIng. JULIO GONZALEZ PRADOSe ven nanotubos de carbon con moleculas de benzina que le forman los engranajes y atomos de hidrogeno que las terminanCables cunticos uni-dimensionales


MEMORIA DE DIAMANTESIng. JULIO GONZALEZ PRADOUna punta sensora de pyridine formada por un nanotubo de carbon (diamante) se desplaza sobre una superficie de atomos de hidrogeno donde algunos de ellos han sido reemplazados por unos de fluor, nos permite sensar la diferencia entre ellos.


Computadoras cunticasIng. JULIO GONZALEZ PRADOAl congelar (Atrapar) iones de bario se logra representar informacin digital donde cada uno representa a un bit cuntico (qubit)


NUEVOS DISPOSITIVOSOLEDsOTFTsOILEDsOIFETs(PLED) or (LEP). HBT



Organic light-emitting devices (OLEDs)Ing. JULIO GONZALEZ PRADOConvierten a la energia electrica en luz, un fenomeno conocido como la electroforesisAl excitarse, la capa organica, emite luz con un color que depende del material usado en particular


OLEDIng. JULIO GONZALEZ PRADOUn sustrato con electrodo de ITO (In-Sn-oxido) ambos transparentes y conductores. Una o + capas organicas de 100 nm (moleculas de tinte), o polimeros. El catodo (Mg-Ag, Li-Al or Li-Ca), provee una eficiente inyeccion de electrones. los electrodos agregan 200 nm mas al espesor.


Ventajas y usos de los OLEDs Mayor ngulo de visin. Peso mas ligero.Respuesta mas rpida. Menor consumo de potencia. Eficiencias luminosas de hasta 30 lm/ W. Usados como pixeles en displays de pantalla plana de matriz activa y matriz pasiva.



La matriz pasivaIng. JULIO GONZALEZ PRADOLos display con OLED tienen una estructura muy simple y siendo conveniente para aplicaciones de muy bajo costo y muy bajo contenido de informacin, como el display alfanumrico.


Aplicaciones que incluyen conmutadores Ing. JULIO GONZALEZ PRADODisplays de pantalla plana de matriz activa (AMFPDs), con pixeles de Cristal Liquido (AMLCDs) o de pixeles de LEDs organicos (AMOLEDs


Aplicaciones que incluyen conmutadores Ing. JULIO GONZALEZ PRADODisplays de matriz activa de papel electronico basado en pixels con microcapsulas de tinta electroforetica o twisting balls,tarjetas inteligentes para terminales, etiquetas de identificacion electronica


Espesor del displayIng. JULIO GONZALEZ PRADOMultiples capas de peliculas de material organico son tan delgadas como una longitud de onda de la luz verde. Una pantalla OLED no requiere ser iluminada en la parte posterior, asi es mas delgada y ligera que otras tecnologias


Los displays flexiblesIng. JULIO GONZALEZ PRADOObtenidos con procesos inferiores a los 100CUn substrato plastico, que contiene una capa de excitacion electronica construida con materiales organicos y una capa superior de tinta-E basada en microcapsulas forman el display(material organico coloreado), que responde a un campo electrico cambiando de color, usando un efecto similar al de la electroforesis


organic thin-film transistors (OTFTs)Ing. JULIO GONZALEZ PRADODispositivo basado en polimeros, oligomeros conjugados, u otras moleculasFormados sobre un sustrato de policarbonato actualmente de baja velocidad de conmutacin


Caracteristica del OTFT(W = 1500 m, L = 69.2 m) movilidades de portadores con aumento dramatico de 104 a 1 cm2/V-s (comparable al del silicio) En substratos plasticos transparentes operando a voltajes de maximo 4 V. Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


Aplicaciones del OTFTDiseos que requieran una gran area de cobertura.Flexibilidad estructural.Procesamiento a bajas temperaturas.Especialmente de muy bajo costo.



(OFETs) (OTFTs) Estas denominaciones organic field-effect transistors (OFETs) y organic thin-film transistors (OTFTs) son para el mismo dispositivo.La movilidad a temperatura ambiente esta fundamentalmente limitada por la debilidad de las interacciones de Van der Waals entre las moleculas organicas.



(OFETs) (OTFTs) Particulares promesas en las clases de materiales cristalinos hbridos organicosinorganicos los perovskites organicosinorganicos



Materiales hbridos orgnicosinorgnicosCombinan propiedades fsicas deseables de ambos componentes en un solo compuesto. Los materiales Inorganicos ofrecen potenciales propiedades electronicas (aisladores, metales, semiconductores,), transiciones magneticas y dielectricas, dureza mecanica, estabilidad termica. Las moleculas organicas, dan alta eficiencia en fluorescencia, gran polarizabilidad , mecanicamente plasticos, facilidad de proceso, diversidad estructural.



OILED (Organic Inorganic Light-Emitting Diode)Bajo condiciones ambientales, en un cuarto iluminado, con una tensin de encendido de 5.5 V polarizados en directo, se observ que los OILED, mostraron las caracteristicas de electroforesis voltaje, observandose una luz amarillo verdosa brillante de una max ~ de 530 nm Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


OILED



OIFETs

Ing. JULIO GONZALEZ PRADOUn dispositivo TFT tpico con una estructura orgnica inorgnica formada por perovskite hbrido


Otras aplicacionesTeniendo en cuenta la separacion de la carga combinada en una interface organica inorganica con la alta movilidad elctrica de un armazon inorgnico y la fotosensibilidad de un componente orgnico, vale considerar aplicaciones de fotoconductores y celdas solares.Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


Otras aplicacionesDispositivos pticos no lineales.Nuevos materiales para aplicaciones Termoelctricas, Dielctrcas, y MagnticasIng. JULIO GONZALEZ PRADO


Polymer LED (PLED) o light emitting polymer (LEP).Dispositivos en base a polimeros emplean materiales basados en polifluor han logrado eficiencias al menos tan buenas como el de los OLEDs moleculares, pero aun sus tiempos de vida es muy inferior



Nuevo enfoque para el transistorIng. JULIO GONZALEZ PRADOEn los transistores clsicos, la electricidad viaja paralela al sustrato (horizontal), por lo que acortar la trayectoria requiere que el transistor sea mas delgado, lo cual es dificil realizar con la tecnologa actual Por ello Lucent e IBM proponen alternativas interesantes


Se proponen alternativas uni y bi polar siendo esta ultima la mas prometedora en rendimiento. Vertical Replacement-Gate Transistor LucentHeterojunction Bipolar Transistor IBMIng. JULIO GONZALEZ PRADO


Vertical Replacement-Gate (VRG) TransistorIng. JULIO GONZALEZ PRADOLa imagen de un microscopio electronico muestra la doble puerta (100 nm) del transistor VRG..(lucent.com)


(1000 times smaller than human hairThe 50-nanometer transistor -- roughly 2,000 times smaller than the width of a human hair -- is known as a "vertical" transistor because all of its components are built on top of a silicon wafer and its current flows vertically. In today's conventional transistors, which typically measure 180 nanometers, the current flows horizontally, and the transistors are formed within the wafer itself.



Heterojunction Bipolar Transistor" (HBT),Se basa en una nueva tecnologia derivada del Silicio llamada SiGe es un diseo alternativo del transistor en el que la electricidad fluye verticalmente (con respecto al sustrato). lo cual hace que la altura de este sea mas fcil de reducir al adelgazar la capa de SiGe, acortando as la trayectoria del flujo electrico elevando as la performance.La parte naranja es el implante SiGe IBM.COM



Heterojunction Bipolar Transistor" (HBT)Ing. JULIO GONZALEZ PRADO


Heterojunction Bipolar Transistor" (HBT)Puede tener velocidades de 210 GHz requiriendo tan solo 1 mA de corriente representando un 80% en mejora del performance y un 50% en reduccion de consumo de corrienteAplicaciones en siguiente generacion de redes pticas de alta velocidadExtender la vida de las baterias de los equipos de telefonia inalambricosTecnologia que se puede realizar con la tecnologia de fabricacin existenteIng. JULIO GONZALEZ PRADO


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