単電子インバータに対するパラメータ変動の影響

摘要

相補型単電子インバータに対する回路の構成要素のパラメータ変動の影響を回路シミュレーションにより解析した．解析対象は入力が安定した状態における平均出力に対するパラメータ変動の影響であり，遷移状態は解析対象としていない．一つのパラメータのみが変動する場合は，単電子トランジスタに用いられるコンデンサの静電容量が小さすぎるときは出力が固定され，大きすぎるときは出力が不安定になる．コンデンサの静電容量の精確さの許容範囲は設計値に対して25％以内である．複数のパラメータが変動する場合は，すべてのパラメータがガウス分布に従って変動するものとして解析した．ガウス分布の分散が増加するとローレベルの入力に対する出力は減少し，ハイレベルの入力に対する出力は増加する．分散の許容限界は0．2と見積もられる．パラメータ変動の影響の大部分はコンデンサの静電容量の変動の影響であり，トンネル接合のパラメータの変動は平均出力にはほとんど影響しない．分散がここで示した許容限界であれば，多段接続した論理回路の動作にも影響は出ない．