پیشرفت و چالش‌ها در برابر مدارهای مجتمع CMOS تراهرتز

مولفه‌های کلیدی سیستم‌های فعال در موج با موج میلیمتری و فرکانس موج / تراهرتز، یک نوسان ساز با فرکانس یک گیگا هرتز با خروجی دو برابر فرکانس در ۱۰۰ گیگاهرتز، یک آشکارساز دیودی ۵۰ گیگاهرتز و یک آشکارساز موجی با فرکانس ۷۰۰ گیگاهرتز در CMOS ۱۳۰ نانومتری نشان‌داده شده‌است. بر این اساس، و روند عملکرد ترانزیستورهای nMOS و دیودهای Schottky ساخته‌شده در CMOS، مسیر تا مدارهای CMOS و سیستم‌هایی از جمله چالش‌های کلیدی که باید به آن‌ها پرداخته شود پیشنهاد شده‌است.CMOS تراهرتز یک فرصت جدید برای جامعه مدارهای مجتمع سیلیکونی است.

Key components of systems operating at high millimeter wave and sub-millimeter wave/terahertz frequencies, a 140-GHz fundamental mode voltage controlled oscillator (VCO) in 90-nm CMOS, a 410-GHz push-push VCO with an on-chip patch antenna in 45-nm CMOS, and a 125-GHz Schottky diode frequency doubler, a 50-GHz phase-locked loop with a frequency doubled output at 100 GHz, a 180-GHz Schottky diode detector and a 700-GHz plasma wave detector in 130-nm CMOS are demonstrated. Based on these, and the performance trends of nMOS transistors and Schottky diodes fabricated in CMOS, paths to terahertz CMOS circuits and systems including key challenges that must be addressed are suggested. The terahertz CMOS is a new opportunity for the silicon integrated circuits community.