纳米器件电流噪声的散射理论统一模型研究

传统散射理论在研究器件噪声特性时,并没有考虑非相干输运和库仑作用对散粒噪声的抑制,而在实际纳米器件中这两种效应不可忽略.本文基于散射区等效接触端模型推导了考虑上述两种效应的电流噪声散射理论统一模型,该模型适用于从相干输运到非相干输运的整个输运区,并同时考虑了泡利不相容原理和库仑作用对散粒噪声的抑制.本文也提出了一种基于统一模型的电流噪声数值模拟方法,该方法所得散射区特性与散射区等效接触端模型特性一致. 关键词： 电流噪声 散射理论 统一模型     

Stability,elastic anisotropy,and electronic properties of Ca_2C_3

The systematic investigations of the mechanical, elastic, and electronic properties, and stability of the newly synthesized monoclinic C2/m-Ca_2C_3 are performed, based on the first-principles calculations. Ca_2C_3 is found to be mechanically and dynamically stable only from 0 GPa to 24 GPa. The elastic anisotropy studies show that Ca_2C_3 exhibits the elastic anisotropy increasing with the augment of pressure. Furthermore, using the HSE06 hybrid functional, the electronic properties of Ca_2C_3 under pressure are calculated. The structure can be regarded as a quasi-direct band gap semiconductor, and the pressure-induced direct-indirect band gap transition is studied in detail.     

准弹道输运纳米MOSFET散粒噪声的抑制研究

目前研究准弹道输运纳米MOSFET散粒噪声的抑制时, 采取了完全不考虑其抑制, 或只强调抑制的存在而并未给出抑制公式的方式进行研究. 本文基于Navid模型推导了准弹道输运纳米MOSFET散粒噪声, 并得到了其在费米作用、库仑作用和二者共同作用三种情形下的抑制因子. 在此基础上, 对各抑制因子随源漏电压、栅极电压、温度及源漏掺杂浓度的变化特性进行了研究. 两者共同作用的抑制因子随源漏电压和栅极电压变化特性与文献中给出的实验结论相符合, 从而对实验上得到两者共同作用下的抑制因子随源漏电压和栅极电压的变化特性给出了理论解释.     

10 nm金属氧化物半导体场效应晶体管中的热噪声特性分析

随着金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)器件等比例缩小至纳米级的较小尺寸,一方面导致的短沟道效应已严重影响热噪声;另一方面使栅、源、漏区及衬底区的热噪声占有比越来越高,而传统热噪声模型主要考虑较大尺寸器件的沟道热噪声,且其模型未考虑到沟道饱和区.本文针对小尺寸纳米级MOSFET器件,并根据器件结构特征和热噪声的基本特性,建立了10 nm器件的热噪声模型,该模型体现沟道区、衬底区及栅、源、漏区,同时考虑到沟道饱和区的热噪声.在模型的基础上,分析沟道热噪声、总热噪声随偏置参量及器件参数之间的关系,验证了沟道饱和区热噪声的存在,并与已有实验结果一致,所得结论有助于提高纳米级小尺寸MOSFET器件的工作效率、寿命及响应速度等.