基于双高k介质的多层石墨烯纳米带互连结构时域响应优化与带宽扩展研究

随着集成电路技术节点持续微缩，互连性能优化成为提升系统整体性能的关键。为突破单一高k介质插入的局限，来自未知机构的研究人员开展了采用两种不同高k介质的双层结构在多层石墨烯纳米带（MLGNR）互连中的应用研究。通过建立包含等效电阻、电容和电感的综合模型，结合ABCD参数矩阵法推导传输函数，证实该设计能显著增强载流子迁移率、抑制界面散射，从而拓展3 dB带宽、降低延时并优化能量延时积（EDP）。本研究为纳米级MLGNR互连的多介质设计提供了理论依据与数据支撑，对高性能集成电路开发具有重要指导意义。

　　

随着集成电路（IC）技术节点的持续微缩，优化互连性能已成为提升系统整体性能的关键挑战。为克服单一高k介质插入的局限性，研究者提出在多层石墨烯纳米带（MLGNR）互连中采用两种不同高k介质的双介质策略。该设计通过提高载流子迁移率并抑制界面散射，有效增强了互连信号传输质量。研究团队构建了包含等效电阻、电容和电感的综合模型，并基于ABCD参数矩阵法推导出互连传输函数，明确了双介质结构如何改善信号传播、扩展带宽并降低传输延迟。通过理论推导评估了该结构对关键性能指标的影响，包括平均自由程（MFP）、散射电阻、延迟、增益、3 dB带宽以及能量延迟积（EDP）。结果表明，与单介质设计相比，双介质策略通过减少稳定时间和扩展3^?dB带宽，显著提升了信号传输效率与整体性能。本研究为纳米级MLGNR互连结构的多介质设计提供了理论支持与数据证据。