检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：謝宇峰成功大學

学位级别：碩士

随着互补金属氧化物半导体（CMOS）技术的进步，元件尺寸已经进入奈米等级。电子元件在运作时有着更显着的波特性。非平衡格林函数（NEGF）方法在处理奈米级电子元件的量子效应是一种实用的分析方法。在本论文的开始，我们利用紧束缚理... 详细信息

随着互补金属氧化物半导体（CMOS）技术的进步，元件尺寸已经进入奈米等级。电子元件在运作时有着更显着的波特性。非平衡格林函数（NEGF）方法在处理奈米级电子元件的量子效应是一种实用的分析方法。在本论文的开始，我们利用紧束缚理论来计算不同厚度的矽能带结构。再从能带结构中获得能带间隙、纵向及横向的等效质量。我们通过使用紧束缚理论将量子限制效应纳入能带结构计算中，探讨量子参数对双栅极金氧半场效应电晶体（DG MOSFET）的影响。利用nanoMOS 4.0模拟器，我们使用量子弹道传输模型计算DG MOSFET中的漏极电流。最後，我们为了抑制短通道效应，选择穿隧能障接面（TBJ）MOSFET结构。为了进一步提高TBJ MOSFET的性能，我们尝试使用单能障结构。当单能障设置於源极端时，它仍然具有抑制短通道效应的能力，并且具有比TBJ MOSFET更高的驱动电流。

关键词：緊束縛理論非平衡格林函數能帶結構量子傳輸雙閘極金氧半場效電晶體

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以非平衡格林函數模擬低溫下具源極至汲極穿隧之奈米尺寸金氧半場效電晶體

以非平衡格林函數模擬低溫下具源極至汲極穿隧之奈米尺寸金氧半場...

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作者：陳虹霖成功大學

学位级别：碩士

随着半导体技术的日新月异，元件尺寸微缩技术在其中扮演重要的角色，持续发展至今已进入奈米等级的世代，也因此衍伸出逼近半导体元件物理极限需面对的各种挑战。本论文中使用的 nanoMOS4.0 模拟主要以非平衡格林函数(NEGF)解薛丁格方... 详细信息

随着半导体技术的日新月异，元件尺寸微缩技术在其中扮演重要的角色，持续发展至今已进入奈米等级的世代，也因此衍伸出逼近半导体元件物理极限需面对的各种挑战。本论文中使用的 nanoMOS4.0 模拟主要以非平衡格林函数(NEGF)解薛丁格方程式，分析在奈米尺寸双闸极金氧半场效电晶体元件中，电子呈现的量子传输行为，进一步与波松方程式相互迭代产生最终收敛，再求得其电子密度和电流等元件特性。近几年来由於量子运算的发展潜能，并因应现今强大运算的需求与商业可行性应用於量子电脑中的量子运算控制晶片如何透过系统化扩展到量子实用性所需的数千个量子位元成为一大挑战，晶片中的极低温互补式金氧半场效电晶体 (Cryo-CMOS)相关技术研究也跟着蓬勃发展。本论文在计算量子传输的基础下，加入元件中的掺杂於温度下降至 4K 时，可能遇到不完全解离的效应，以及於制程中由源极与汲极产生的横向掺杂扩散，探讨随着缩减通道长度对元件特性的影响。最後由结果可得知不只温度下降，缩减通道长度及横向掺杂扩散皆能加剧不完全解离效应对元件特性的冲击，并且了解通道长度缩短时，在源极与汲极间出现的直接穿隧电流，其增加将改变次临界电流的组成，进而抑制次临界摆福随温度下降达到饱和状态。

关键词：非平衡格林函數量子傳輸雙閘極金氧半場效電晶體不完全解離效應

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发展针对二维材料电晶体的自洽求解非平衡态格林函数耦合泊松方程式之量子传输数值模拟软体

发展针对二维材料电晶体的自洽求解非平衡态格林函数耦合泊松方程...

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作者：林稚皓国立台湾大学

学位级别：硕士

近年来，随着金氧半场效电晶体的栅极长度缩小到20奈米以下，因为量子特性没有被考虑在内的关系，导致传统的载子传输模拟系统，像是漂移扩散模型，无法准确描述载子的传输行为。因此，像是能够考虑载子波特性的非平衡格林函数量子传输... 详细信息

近年来，随着金氧半场效电晶体的栅极长度缩小到20奈米以下，因为量子特性没有被考虑在内的关系，导致传统的载子传输模拟系统，像是漂移扩散模型，无法准确描述载子的传输行为。因此，像是能够考虑载子波特性的非平衡格林函数量子传输模拟软体，对我们研究载子传输问题有其存在的意义。在此研究中，我们开发了一个能够计算在二维材料电晶体中的电子-声子散射、掺杂离子散射和远程声子散射的非平衡格林函数与泊松方程式耦合的自洽求解二维量子传输模拟软体来模拟在电晶体中的载子传输特性。借由此模拟，我们可以发现元件的性能主要取决于由周围材料引起的远程声子散射和由通道材料自己引起的电子-声子散射，以及带电离子的散射，并且随着栅极电压的增加，变形电位散射在电晶体中会变得越来越重要。此外，根据自洽求解的结果，我们可以模拟像是临界电压、次临界摆幅、饱和区以及源极到漏极的穿隧电流等二维材料电晶体的输出和传输特性。最后，本文将对传统漂移扩散传输模型与非平衡格林函数与泊松方程式耦合的自洽求解量子传输模型进行比较与讨论。

关键词：非平衡格林函数泊松方程式自洽求解电子-声子散射掺杂离子散射远程声子散射二维材料单层二硫化钼电晶体

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纳米双栅MOSFETs的量子格林函数模拟

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东南大学学报（自然科学版） 2006年第6期36卷 917-919页

作者：王伟孙建平顾宁东南大学生物电子学国家重点实验室江苏省生物材料与器件重点实验室美国密西根大学电气工程和计算机科学系

采用一种量子动力学模型研究纳米MOSFET(场效应管)电流特性.该模型基于二维NEGF(非平衡格林函数)方程和Poisson方程自洽全量子数值解.使用该方法研究了纳米双栅MOSFET结构尺寸对电流特性的影响.模拟结果显示:越细长的沟道,器件的短沟效... 详细信息

采用一种量子动力学模型研究纳米MOSFET(场效应管)电流特性.该模型基于二维NEGF(非平衡格林函数)方程和Poisson方程自洽全量子数值解.使用该方法研究了纳米双栅MOSFET结构尺寸对电流特性的影响.模拟结果显示:越细长的沟道,器件的短沟效应越弱,器件的亚阈值斜率随栅氧化层增厚而加大.另外,通过分析器件不同区域的散射自能效应,得出减缓纳米双栅MOSFET电流性能下降的途径.所用模型具有概念清晰,求解稳定等特点.作为多体量子模型,本方法可应用于一维量子线及量子点阵列所构成的纳米器件,并有望在纳米MOSFET器件设计中得以应用.

关键词：非平衡格林函数双栅MOS 量子模型

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多通道石墨纳米带中弹性声学声子输运和热导特性

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物理学报 2016年第8期65卷 288-300页

作者：卿前军周欣谢芳陈丽群王新军谭仕华彭小芳中南林业科技大学理学院长沙410004 长沙理工大学近地空间电磁环境监测与建模湖南省普通高校重点实验室长沙410004 宜春学院物理科学与工程技术学院宜春336000

采用非平衡格林函数方法,在保持总的能量输出通道中石墨链数不变的条件下,研究并比较了并列的石墨纳米带通道中弹性声学声子输运和热导特性.结果表明,能量输出通道的增加能降低每个能量输出通道的热导;与能量输入热库最近的能量输出通... 详细信息

采用非平衡格林函数方法,在保持总的能量输出通道中石墨链数不变的条件下,研究并比较了并列的石墨纳米带通道中弹性声学声子输运和热导特性.结果表明,能量输出通道的增加能降低每个能量输出通道的热导;与能量输入热库最近的能量输出通道热导最大,最远的能量输出通道热导最小;中间能量输出通道的热导性质与并列的各输出通道的结构参数密切相关,最近和最远的能量输出通道的热导性质仅与各自能量输出通道的结构参数有关;粗糙边缘结构能有效调节各通道的热导;总的热导性质与能量输出通道石墨链数、能量输出通道数以及边缘结构粗糙程度密切相关.

关键词：非平衡格林函数声学声子输运热导量子体系

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聚噻吩单链量子热输运的第一性原理研究

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物理学报 2018年第2期67卷 204-210页

作者：吴宇蔡绍洪邓明森孙光宇刘文江贵州大学大数据与信息工程学院贵阳550025 贵州师范学院物理与电子科学学院应用物理研究所贵阳550018 贵州师范学院贵州省纳米材料模拟与计算重点实验室贵阳550018 贵州财经大学贵州省经济系统仿真重点实验室贵阳550025

聚噻吩块体通常被视为绝热材料,其热导率小于1W·m^(-1)·K^(-1).但近年发现对于室温下沿聚噻吩分子链方向排列的无定形聚噻吩纳米纤维,其热导率高于聚噻吩块体,可达4.4W·m^(-1)·K^(-1).为了相对准确地揭示纳米尺度... 详细信息

聚噻吩块体通常被视为绝热材料,其热导率小于1W·m^(-1)·K^(-1).但近年发现对于室温下沿聚噻吩分子链方向排列的无定形聚噻吩纳米纤维,其热导率高于聚噻吩块体,可达4.4W·m^(-1)·K^(-1).为了相对准确地揭示纳米尺度聚噻吩单链热输运的微观特征,从量子力学出发,在密度泛函理论计算的基础上,应用中间插入延展方法结合非平衡格林函数方法,对长度为25.107nm、包含448个原子的聚噻吩单链的量子热输运及其同位素效应进行了研究,并与分子动力学方法模拟的结果进行了详细比较.结果表明:室温下32 nm长的纯聚噻吩单链热导率上限高达30.2 W·m^(-1)·K^(-1),与铅的热导率35 W·m^(-1).K^(-1)相近;相同掺杂比例(原子百分数)下C元素热导的同位素效应比S元素显著;室温下聚噻吩单链中^(12)C,^(13)C等比例随机掺杂时的同位素效应最为显著,此时聚噻吩单链的平均热导至少降低了30%;室温下纯聚噻吩单链的热导随C的相对原子质量增加近似呈反比例减小,随S的相对原子质量增加呈非线性单调增加.该研究对认识和调控聚噻吩这种新型功能材料的热输运特性具有积极的价值.

关键词：聚噻吩单链量子热输运同位素效应非平衡格林函数

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多空穴错位分布对石墨纳米带中热输运的影响

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物理学报 2017年第12期66卷 224-232页

作者：周欣高仁斌谭仕华彭小芳蒋湘涛包本刚中南林业科技大学理学院长沙410004 中南林业科技大学计算机与信息工程学院长沙410004 湖南科技学院教务处永州425100

利用非平衡格林函数方法研究了石墨纳米带中三空穴错位分布对热输运性质的影响.研究结果发现:三空穴竖直并排结构对低频声子的散射较小,导致低温区域三空穴竖直并排时热导最大,而在高频区域,三空穴竖直并排结构对高频声子的散射较大,导... 详细信息

利用非平衡格林函数方法研究了石墨纳米带中三空穴错位分布对热输运性质的影响.研究结果发现:三空穴竖直并排结构对低频声子的散射较小,导致低温区域三空穴竖直并排时热导最大,而在高频区域,三空穴竖直并排结构对高频声子的散射较大,导致较高温度区域三空穴竖直并排时热导最小;三空穴的相对错位分布仅能较大幅度地调节面内声学模高频声子的透射概率,而三空穴的相对错位分布能较大幅度地调节垂直振动膜高频声子和低频声子的透射概率,导致三空穴的相对错位分布不仅能大幅调节面内声学模和垂直振动模的高温热导,也能大幅调节垂直振动模的低温热导.研究结果阐明了空穴位置不同的石墨纳米带的热导特性,为设计基于石墨纳米带的热输运量子器件提供了有效的理论依据.

关键词：非平衡格林函数声学声子输运热导量子体系

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Au-Si_(60)-Au分子结电子输运性质的理论计算

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物理学报 2014年第17期63卷 271-276页

作者：柳福提程艳陈向荣程晓洪曾志强宜宾学院物理与电子工程学院宜宾644007 四川大学物理科学与技术学院成都610064 宜宾学院计算物理四川省高校重点实验室宜宾644007

运用密度泛函理论对Si60团簇的结构进行几何优化,得到基态结构是一个直径为1.131 nm,平均键长为0.239 nm,分子最低未占据轨道与最高占据轨道能量差即能隙值为0.72 eV,具有C1点群的空心笼状结构.然后把它与两半无限的Au(100)-4×4电... 详细信息

运用密度泛函理论对Si60团簇的结构进行几何优化,得到基态结构是一个直径为1.131 nm,平均键长为0.239 nm,分子最低未占据轨道与最高占据轨道能量差即能隙值为0.72 eV,具有C1点群的空心笼状结构.然后把它与两半无限的Au(100)-4×4电极相连构成Au-Si60-Au三明治结构分子结点,运用密度泛函理论结合非平衡格林函数的方法对其电子输运性质进行了第一性原理计算.当两电极的距离为1.74 nm时,分子结点的平衡电导为1.93G0(G0=2e2/h),然后在-2.0—2.0 V的电压范围内,计算了不同电压下的电导与电流,得到其I-V曲线成近线性关系,从分子前线轨道与透射谱分析了Si60分子的电子输运特性,讨论了电荷转移量与电导之间的关系.

关键词：电子输运密度泛函理论非平衡格林函数 Au—Si60-Au分子结

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基于石墨烯电极的齐聚苯乙炔分子器件的整流特性

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物理学报 2018年第11期67卷 263-269页

作者：崔焱夏蔡娟苏耀恒张博群陈爱民杨爱云张婷婷刘洋西安工程大学理学院西安710048

以齐聚苯乙炔分子为研究对象,采用密度泛函理论与非平衡格林函数相结合的第一性原理方法,对基于石墨烯电极的齐聚苯乙炔分子器件整流特性进行了研究,系统地分析了官能团对分子器件整流特性的影响.通过研究发现,官能团对齐聚苯乙炔分子... 详细信息

以齐聚苯乙炔分子为研究对象,采用密度泛函理论与非平衡格林函数相结合的第一性原理方法,对基于石墨烯电极的齐聚苯乙炔分子器件整流特性进行了研究,系统地分析了官能团对分子器件整流特性的影响.通过研究发现,官能团对齐聚苯乙炔分子器件整流特性影响显著,当添加失电子官能团氨基(NH_2)时出现正向整流,添加得电子官能团硝基(NO_2)时出现反向整流,当同时添加氨基和硝基官能团时,会出现正反向整流交替现象,研究结果表明通过添加不同类型的官能团能有效控制分子整流器的整流特性.

关键词：分子整流器件密度泛函理论非平衡格林函数石墨烯

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多孔石墨烯纳米带各向异性和超低热导的理论研究

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物理学报 2022年第2期71卷 307-313页

作者：吴成伟任雪周五星谢国锋湖南科技大学材料科学与工程学院湘潭411201 新能源储存与转换先进材料湖南省重点实验室湘潭411201

利用非平衡格林函数方法研究了多孔石墨烯纳米带的热输运性质.结果表明,由于纳米孔洞的存在,多孔石墨烯纳米带的热导远低于石墨烯纳米带的热导.室温下,锯齿型多孔石墨烯纳米带的热导仅为相同尺寸锯齿型石墨烯纳米带热导的12%.这是由于... 详细信息

利用非平衡格林函数方法研究了多孔石墨烯纳米带的热输运性质.结果表明,由于纳米孔洞的存在,多孔石墨烯纳米带的热导远低于石墨烯纳米带的热导.室温下,锯齿型多孔石墨烯纳米带的热导仅为相同尺寸锯齿型石墨烯纳米带热导的12%.这是由于多孔石墨烯纳米带中的纳米孔洞导致的声子局域化引起的.另外,多孔石墨烯纳米带的热导具有显著的各向异性特征.相同尺寸下,扶手椅型多孔石墨烯纳米带的热导是锯齿型多孔石墨烯纳米带的2倍左右.这是因为锯齿型方向上声子局域比扶手椅型方向上更加强烈,甚至部分频率的声子被完全局域导致的.

关键词：多孔石墨烯声子局域热导非平衡格林函数

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