پياده‌سازي هم‌زمان گيت‌هاي منطقي XOR و XNOR سه ورودي با استفاده از موجبرهاي پلاسموني مبتني بر گرافن

Simultaneous Implementation of Three-Input XOR and XNOR Logic Gates by Using Graphene-Based Plasmonic Waveguides

در اين مقاله، يك ساختار پلاسموني مبتني بر گرافن براي پياده #8204;سازي هم #8204;زمان گيت #8204;هاي منطقي XOR و XNOR سه ورودي ارائه شده است. در اين ساختار، پلاسمون پلاريتون #8204;هاي سطحي (SPPs) در مرز لايه #8204;ها #8204;ي گرافن و دي #8204;الكتريك، تحريك شده و انتشار آنها توسط منبع ولتاژ خارجي كنترل مي #8204;شود. در گيت #8204;هاي پيشنهادي، سيگنال #8204;هاي ورودي از نوع الكتريكي بوده و سيگنال خروجي، نوري مي #8204;باشد. نتايج به دست آمده از شبيه #8204;سازي #8204;ها نشان مي #8204;دهد كه نسبت تمايز (ER) برابر 33/10 دسي #8204;بل براي گيت #8204;هاي طراحي شده قابل حصول است. همچنين ابعاد ساختار پيشنهادي بسيار فشرده بوده و كمتر از 5/1 ميكرومترمربع است. مطالعات صورت گرفته نشان مي #8204;دهد كه تاكنون ساختاري براي انجام هم #8204;زمان عمليات منطقي XOR و XNOR سه ورودي گزارش نشده است.

In this paper, a graphene-based plasmonic structure is proposed for simultaneous implementation of three-input logical XOR and XNOR operations. In this structure, the surface plasmon polaritons (SPPs) are stimulated at the interface of graphene and dielectric layers and their transmission are controlled by an external voltage source. In the presented logic gates, the input signals are electrical and the output signal is optical. Simulation results demonstrate that the extinction ratio (ER) of 10.33 dB is achievable for the designed gates. Also, the footprint of the proposed structure is less than 1.5 #38;mu;m2. Our studies have shown that a structure for simultaneous three-input logical XOR and XNOR operations has not been reported so far.