Desenvolvimento de um capacitor de ordem fracionária visando aplicações em microeletrônica.

• Ano de defesa: 2024
• Autor(a) principal: Fernandes, Lucas Almir dos Santos
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Árvore fractal; Capacitor fracionário; Fractal; Fractal tree; Fractal zone; Fractional capacitor; Método de Monte Carlo; Monte Carlo; Zona fractal
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3140/tde-24022025-085001/

Este trabalho tem como objetivo o projeto, simulação e caracterização elétrica de capacitores fracionários implementados com topologia de árvore fractal. Inicialmente, são apresentados os fundamentos teóricos relativos aos circuitos fractais, seguidos de uma revisão das pesquisas recentes que impulsionaram a aplicação da teoria fractal no desenvolvimento de circuitos elétricos e eletrônicos. O foco deste estudo está na topologia de árvore fractal para futuras implementações experimentais de capacitores fracionários utilizando tecnologia MOS. Nesta dissertação, são aprofundadas as pesquisas existentes por meio da modelagem teórica da árvore fractal e da simulação de seu comportamento em termos de impedância. O trabalho visa tanto a validação das simulações realizadas pelos autores anteriores quanto à exploração de novas propriedades de interesse. A análise inclui a aplicação de técnicas de Monte Carlo para investigar a sensibilidade das curvas de impedância a variações aleatórias nos parâmetros do circuito. Nessas análises, observou-se que, para uma tolerância de 20% nos valores de e do dispositivo e para 2 acima e abaixo dos valores medianos (tanto para a largura quanto para o valor inicial de frequência da zona fractal), os desvios resultantes foram de 18% para o limite superior e -14% para o limite inferior, abrangendo mais de 90% das amostras. Além disso, foi realizada uma montagem experimental de circuitos de árvore fractal utilizando uma configuração discreta, permitindo a comparação entre os resultados experimentais e os obtidos por simulação. Os resultados demonstraram uma excelente correlação entre as simulações e os dados experimentais, evidenciando que o projeto desenvolvido neste trabalho possui grande potencial para implementação usando tecnologia microeletrônica, com aplicação em circuitos eletrônicos mais complexos.