Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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TT: Tiefe Temperaturen

TT 20: Supraleitung: Dünne Schichten, Josephsonkontakte, SQUIDs II

TT 20.8: Vortrag

Donnerstag, 14. März 2002, 16:00–16:15, H18

RSFQ-Basiszellen basierend auf einer Bikristall-Mehrlagentechnologie — •Diego Cassel¹, Thomas Ortlepp², Björn Kuhlmann¹, Georg Pickartz¹, Regina Dittmann¹, Hannes Töpfer², Michael Siegel¹ und Hermann Uhlmann² — ¹Institut für Schichten und Grenzflächen, Forschungszentrum Jülich GmbH, 52425 Jülich — ²Institut für Allgemeine und Theoretische Elektrotechnik, Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik, Technische Universität Ilmenau, 98684 Ilmenau

Die Operation von Rapid-Single-Flux-Quantum-Logik (RSFQ) wird stark durch thermisches Rauschen beeinflusst, welches sich in einer erhöhten Bitfehlerrate (BER) niederschlägt. Eine wesentliche Verringerung der BER wird mit einem Designentwurf auf Grundlage einer Studie erwartet, die das thermische Rauschen berücksichtigt. Beispielsweise erhält man für ein T-Flip-Flop bei einer angenommenen Temperatur von 50 K und einer Taktfrequenz von 50 GHz eine theoretische Verbesserung der Bitfehlerrate von mehr als sechs Grössenordungen. Selbst bei einer Streuung von 10 % des für die Bitfehlerrate ausschlaggebenden Parameters wäre immer noch eine Verringerung der Bitfehlerrate um drei Grössenordungen möglich. Für vier verschiedene Basiszellen wurde entsprechend den Designparametern eine Multilagentechnologie für Bikristall-Josephsonkontakte entwickelt. Mit einer Grundplatte als unterster Schicht ist unterhalb von 50 K eine Induktivität von 0.5 pH pro Quadrat erreichbar, so dass die geringen Induktivitäten des Schaltungsentwurfs realisierbar sind.