检索结果-内蒙古大学图书馆

国防科技大学学报 2011年第3期33卷 77-82页

作者：周海亮赵天磊张民选郝跃国防科技大学计算机学院湖南长沙410073 西安电子科技大学微电子学院陕西西安710071

由于具有更为显著的量子隧穿效应,碳纳米管场效应管具有较硅基MOS管不同的尺寸缩小特性,同时,由于工作机理的不同,类MOS碳纳米管场效应管(C-CNFETs:Conventional MOS-like Carbon Nanotube Field Effect Transistors)的尺寸缩小特性与... 详细信息

由于具有更为显著的量子隧穿效应,碳纳米管场效应管具有较硅基MOS管不同的尺寸缩小特性,同时,由于工作机理的不同,类MOS碳纳米管场效应管(C-CNFETs:Conventional MOS-like Carbon Nanotube Field Effect Transistors)的尺寸缩小特性与隧穿碳纳米管场效应管(T-CNFETs)也不尽相同。器件尺寸缩小特性研究是研究其应用前景的重要方式,而之前对碳纳米管场效应管尺寸缩小特性的研究并没考虑带间隧穿对碳纳米管场效应管尺寸缩小特性的影响。采用非平衡格林函数方法,对比研究了带间隧穿对C-CNFETs与T-CNFETs尺寸缩小特性的影响。研究结果表明两者存在较大差异、甚至截然相反的尺寸缩小特性。有利于为碳纳米管场效应管器件设计提供重要指导,以获取面积、速度、功耗之间的合理折中。

关键词：碳纳米管场效应管尺寸缩小特性带间隧穿非平衡格林函数量子电容

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一种碳纳米管场效应管的HSPICE模型

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物理学报 2013年第13期62卷 140-145页

作者：赵晓辉蔡理张鹏空军工程大学理学院西安710051 空军工程大学工程学院控制科学与工程系西安710038

为在HSPICE中建立一种计算简单且精度较高的碳纳米管场效应管(carbon nanotube field effect transistor,CNTFET)模型,在CNTFET半经典建模方法的基础上,分析了自洽电势与载流子密度之间的关系,提出用线性近似进行拟合,并推导了自洽电势... 详细信息

为在HSPICE中建立一种计算简单且精度较高的碳纳米管场效应管(carbon nanotube field effect transistor,CNTFET)模型,在CNTFET半经典建模方法的基础上,分析了自洽电势与载流子密度之间的关系,提出用线性近似进行拟合,并推导了自洽电势的显式表达式,从而避免了积分方程的迭代求解过程.然后在HSPICE中建立了相应的CNTFET模型,通过仿真比较,结果表明该模型具有较高的精度,用其构建的逻辑门电路能够实现相应逻辑功能,且运算时间大为减少.

关键词：碳纳米管场效应管半经典模型线性近似拟合 HSPICE仿真

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基于梯度掺杂策略的碳纳米管场效应管性能优化

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物理学报 2010年第11期59卷 8104-8112页

作者：周海亮池雅庆张民选方粮国防科学技术大学计算机学院PDL重点实验室长沙410073

双极性传输特性是制约碳纳米管场效应管(carbon nanotube field effect transistors,CNFETs)性能提高的一个重要因素.为降低器件的双极性传输特性并获得较大的开关电流比,提出了一种漏端梯度掺杂策略,该策略不仅适合于类MOS碳纳米管场... 详细信息

双极性传输特性是制约碳纳米管场效应管(carbon nanotube field effect transistors,CNFETs)性能提高的一个重要因素.为降低器件的双极性传输特性并获得较大的开关电流比,提出了一种漏端梯度掺杂策略,该策略不仅适合于类MOS碳纳米管场效应管(C-CNFETs),同时也适合于隧穿碳纳米管场效应管(T-CNFETs).基于非平衡格林函数的数值研究结果表明,该策略不仅能有效降低器件的双极传输特性,而且能将器件开关电流比提高数个数量级.进一步研究发现,该掺杂策略在这两类碳纳米管场效应管器件结构中的应用存在诸多差异:C-CNFETs中可能发生的能级钳制将削弱器件导通状态性能,而T-CNFETs中无此现象;C-CNFETs中源、漏两端均采用梯度掺杂能进一步提高器件性能,而该策略并不适于T-CNFETs;梯度掺杂后的T-CNFETs器件性能受轻度掺杂区域宽度的影响较C-CNFETs更为显著.同时,该梯度掺杂策略会造成一定的面积开销,因此在实际应用中应合理选取器件结构、掺杂浓度、掺杂区域宽度等参数,以获得速度、功耗与面积之间的最佳折中.

关键词：梯度掺杂带间隧穿双极性传输碳纳米管场效应管

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一种基于双栅材料的单极性类金属氧化物半导体碳纳米管场效应管设计方法

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物理学报 2010年第7期59卷 5010-5017页

作者：周海亮张民选方粮国防科学技术大学计算机学院并行与分布处理重点实验室长沙410073

由于导电沟道-源/漏电极界面处可能发生的载流子带间隧穿,传统类金属氧化物半导体(MOS)碳纳米管场效应管呈现双极性传输特性,极大影响了器件性能的提高及其在电路中的应用.为获得具有理想单极性传输特性的类MOS碳纳米管场效应管,本文提... 详细信息

由于导电沟道-源/漏电极界面处可能发生的载流子带间隧穿,传统类金属氧化物半导体(MOS)碳纳米管场效应管呈现双极性传输特性,极大影响了器件性能的提高及其在电路中的应用.为获得具有理想单极性传输特性的类MOS碳纳米管场效应管,本文提出了一种基于双栅材料的器件设计方法.模拟结果表明,通过合理选取调节电极材料,在不影响器件亚阈值斜率的同时,该设计方法不仅能使开关电流比增大6—9个数量级,有效调节阈值范围,而且能有效消除传统类MOS碳纳米管场效应管的双极性传输特性.进一步研究表明,该设计所获得的器件性能提高与调节电极材料的选取密切相关,同时量子电容对其亚阈值斜率、传输极性也有一定影响.

关键词：双栅材料碳纳米管场效应管带间隧穿双极性传输

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一种碳纳米管场效应管半经典模型计算方法

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计算物理 2012年第4期29卷 575-579页

作者：赵晓辉蔡理张鹏空军工程大学理学院陕西西安710051 空军工程大学工程学院陕西西安710038

基于弹道输运的碳纳米管场效应管半经典模型求解自洽电势通常采用牛顿-拉夫逊迭代法,每次迭代都需要对态密度方程积分计算,运算量巨大.我们用支持向量回归机近似表达自洽电势与载流子密度之间的关系,不需要反复迭代积分,并用梯度下降法... 详细信息

基于弹道输运的碳纳米管场效应管半经典模型求解自洽电势通常采用牛顿-拉夫逊迭代法,每次迭代都需要对态密度方程积分计算,运算量巨大.我们用支持向量回归机近似表达自洽电势与载流子密度之间的关系,不需要反复迭代积分,并用梯度下降法求解自洽电势.仿真结果表明,与牛顿-拉夫逊迭代法比较,该方法精度较高,有效降低了运算量,为今后大规模集成电路中碳纳米管器件的设计和应用奠定理论基础.

关键词：碳纳米管场效应管牛顿-拉夫逊迭代法支持向量回归机

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碳纳米管场效应管电子输运特性的研究

碳纳米管场效应管电子输运特性的研究

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作者：夏春萍南京邮电大学

学位级别：硕士

本文在全量子力学模型框架下，采用非平衡格林函数方法研究了碳纳米管场效应管的电子输运特性，其目的在于为基于碳纳米管场效应管的纳米电子器件的设计和优化提供理论依据。首先，基于非平衡格林函数的理论，通过量子建模，推导出碳纳... 详细信息

本文在全量子力学模型框架下，采用非平衡格林函数方法研究了碳纳米管场效应管的电子输运特性，其目的在于为基于碳纳米管场效应管的纳米电子器件的设计和优化提供理论依据。首先，基于非平衡格林函数的理论，通过量子建模，推导出碳纳米管场效应管相应物理量在实空间和模空间中的格林函数表达式。利用模空间方法计算了碳纳米管场效应管的电学特性，发现碳纳米管场效应管的电学特性与硅基MOSFETs类似，如线性，饱和以及截止特性；局域态密度谱和电子密度谱中均能清楚的看到带隙、量子干涉，和量子限制现象。其次，首次提出了两种新型结构的碳纳米管场效应管，即双材料欠叠异质栅碳纳米管场效应管和三材料欠叠异质栅碳纳米管场效应管，并与单质栅碳纳米管场效应管电学特性进行比较，发现欠叠异质栅结构能较好的抑制短沟道效应，具有更好的栅控能力，在开关电流比的表现上也很突出，且其截止频率能较好的保持在THz级别，随欠栅长度的增加，截止频率会有明显的增加。最后，采用时域和时空间域相结合，迭代求解非平衡格林函数的方法，对准一维碳纳米管系统的电学性质进行数值计算，计算结果显示：当同一连续方波作用于左电极时，电极与碳纳米管之间的耦合能越大，电流的最初上升值越大。当输入电压为低频正弦信号，响应电流曲线变得不规则。

关键词：碳纳米管场效应管电子输运非平衡格林函数欠叠栅异质栅

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碳纳米管场效应管物理基本征模型

碳纳米管场效应管物理基本征模型

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2018年全国微波毫米波会议

作者：张育铭徐锐敏电子科技大学电子工程学院

碳纳米管(CNT)自从被发现以来,由于及特殊的物理化学性质,受到研究人员的关注。基于CNT的场效应管(CNTFET)被指出具有本征线性的特点以及良好的高频响应,有良好的性能潜力以应用于射频领域。在本文中,从碳纳米管的半导体物理结构出发,... 详细信息

碳纳米管(CNT)自从被发现以来,由于及特殊的物理化学性质,受到研究人员的关注。基于CNT的场效应管(CNTFET)被指出具有本征线性的特点以及良好的高频响应,有良好的性能潜力以应用于射频领域。在本文中,从碳纳米管的半导体物理结构出发,基于半经典弹道传输理论,建立了CNTFET的本征传输模型,研究了其转移特性及跨导的变化。在量子电容限制条件下,和一定栅压范围内,CNTFET呈现出本征线性的特点。同时针对于一般情况,计算给出了在量子电容随碳纳米管表面势变化的关系曲线,考察了量子电容效应对CNTFET转移特性的影响,并提出若干解决方案。

关键词：碳纳米管碳纳米管场效应管弹道传输量子电容半经典模型

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异质栅碳纳米管场效应管电学特性研究

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微电子学 2013年第3期43卷 419-422,434页

作者：王伟任雨舟陈将伟夏春萍李浩郑丽芬李金杨恒新李锐南京邮电大学电子科学与工程学院南京210046

采用一种量子力学模型,研究了类MOSFET型碳纳米管场效应管(CNTFET)的电流特性。该模型基于二维非平衡格林函数(NEGF)方程和泊松(Poisson)方程自洽全量子数值解。结合器件的工作原理,研究了器件结构尺寸效应,比较分析单栅、异质栅CNTFET... 详细信息

采用一种量子力学模型,研究了类MOSFET型碳纳米管场效应管(CNTFET)的电流特性。该模型基于二维非平衡格林函数(NEGF)方程和泊松(Poisson)方程自洽全量子数值解。结合器件的工作原理,研究了器件结构尺寸效应,比较分析单栅、异质栅CNTFET的电学特性。研究结果表明,与单栅结构相比,异质栅器件结构具有更低的泄漏电流、更高的电流开关比,并且,在15nm技术节点以上,异质栅CNTFET器件能够较好地满足ITRS10的相关性能指标要求。

关键词：碳纳米管场效应管非平衡格林函数异质栅量子力学模型

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基于单壁碳纳米管场效应管的VOCs传感器

基于单壁碳纳米管场效应管的VOCs传感器

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作者：曾天禹天津大学

学位级别：硕士

人体的呼出气中的VOCs成分反应了人体的健康状况,可用于多种疾病的评估。因此发展可以与人体皮肤集成,实时测量人体呼吸气体成分的传感系统具有重要医学价值。但当前检测设备多以口腔呼出气体监测主,结构和功能复杂,微型化十分困难,且... 详细信息

人体的呼出气中的VOCs成分反应了人体的健康状况,可用于多种疾病的评估。因此发展可以与人体皮肤集成,实时测量人体呼吸气体成分的传感系统具有重要医学价值。但当前检测设备多以口腔呼出气体监测主,结构和功能复杂,微型化十分困难,且易受口腔内细菌所产生的气体污染的影响。监测鼻腔呼出气体成分污染较小,用于疾病评估具有更好的可靠性,但由于测量区域和气体收集方法的限制以及对正常呼吸的阻碍,目前并没有针对鼻腔呼吸物测量的可穿戴医学监测设备。本文根据以上分析,结合柔性电子技术设计和加工了一套基于碳纳米管场效应管的气体测量与生成系统,本文主要介绍以下内容:首先,本文介绍了碳纳米管以及碳纳米管薄膜,从原理和具体制备工艺介绍了碳纳米管场效应晶体管。并在加工中,结合使用了柔性电子加工技术和分散液碳纳米管,实现了器件的构成。其次,本文设计了一整套气体生成系统,其中由注射泵推入液体状VOCs进入汽化腔,生成气体VOCs通入到真空测试舱,形成一个隔绝外界环境的测试系统。再次,本文设计了用于同时测量多传感器的硬件平台,保证了对真空测试舱内电信号的准确测量,实现最多十个传感器的实时测量。最后,以丙酮为例测试了传感器对VOCs的响应。发现吸附指定浓度丙酮气体对碳纳米管导通特性的影响,从而实现了对气体的实时测量。

关键词：碳纳米管场效应管柔性电子丙酮传感器 VOCs

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肖特基接触对类MOS碳纳米管场效应管的影响

肖特基接触对类MOS碳纳米管场效应管的影响

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第十四届计算机工程与工艺会议(NCCET'10)

作者：周海亮池雅庆路崇张民选国防科技大学计算机学院长沙410073

类MOS碳纳米管场效应管(C-CNFETs)在实际应用中不可避免地要与金属电极接触,从而给其性能带来一定影响.本文首先详细分析了实际应用中C-CNFETs可能面临的接触情况,然后采用非平衡格林函数对肖特基接触给C-CNFETs带来的影响进行了比较研... 详细信息

类MOS碳纳米管场效应管(C-CNFETs)在实际应用中不可避免地要与金属电极接触,从而给其性能带来一定影响.本文首先详细分析了实际应用中C-CNFETs可能面临的接触情况,然后采用非平衡格林函数对肖特基接触给C-CNFETs带来的影响进行了比较研究.研究结果表明,肖特基接触对器件性能的影响可等效为一串联电阻,其电阻值大小随器件接触情况、栅偏置条件的不同而发生变化,但总的效果并不显著;本文最后对具有肖特基接触的C-CNFETs的转移特性随金属电极材料功函数、CNT-金属耦合强度及器件尺寸的变化关系进行了研究,为实际中的器件设计提供理论指导.

关键词：电子元件碳纳米管场效应管肖特基接触拓扑结构数值模拟

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