Modelos de microondas para dispositivos ambipolares de grafeno: Perspectiva de la docencia universitaria en ingeniería

Abstract

In this article it iimplemented a set of circuit models to be exploited in conventional circuit simulators used in engineering degrees. The models capture the physics of the graphene-based transistors, characterized by the ambipolar conduction, and its resulting V-shaped transfer characteristics (current vs. gate voltage). These models can be exploited by the engineering students to explore ambipolar electronics opening the possibility to 1) redesigning and simplifying of conventional circuits; and 2)seeking of new functionalities in both analogue/RF and digital domains. In thisregard, as an example by just considering that the V-shaped transfer characteristicsbehaves as a parabola, we present new insights for the design of graphene-based RFpower amplifiers, mixers, phase shifters and frequency multipliers that specifically

En este trabajo, se implementan un conjunto de modelos que resuelven la física de los transistores basados en grafeno, capturando la conducción ambipolar y proporcionando las peculiares curvas de corriente frente a voltaje de puerta con forma de “V”. Estas herramientas pueden ser potencialmente utilizadas por estudiantes de ingeniería para explorar la electrónica ambipolar, abriendo la posibilidad de 1) rediseñar y simplificar aplicaciones de microondas convencionales; y 2) buscar nuevas funcionalidades en el ámbito analógico y de alta frecuencia. A este respecto, como ejemplo, presentamos nuevos enfoques para el diseño de multiplicadores de frecuencia, amplificadores de potencia, mezcladores y desfasadores en radiofrecuencia que específicamente aprovechan la ambipolaridad