金属结单电子晶体管的模型建立及实验验证

在正统理论的基础上,使用主方程法建立了金属结单电子晶体管的器件模型和算法流程.将电容、电阻和温度等参数代入器件模型得到的I-Ⅴ特性曲线与实验结果吻合较好,从而验证了模型、算法以及程序流程的正确性.此外,通过详细讨论模拟与实验的三组曲线差别,得到模型使用主方程的稳态解是导致模拟与实验之间结果存在差别的主要原因,即求解含有时间的主方程将增加模拟精度;而且,指出镜像电荷引起的电势使电流随电压呈现指数增加的主要影响因素,明显偏离理论模拟的线性增加趋势.     

单电子晶体管研究进展

文章介绍了单电子晶体管的产生背景、工作原理、最新的制备工艺、计算机数值模拟和存在的问题，并对其应用前景进行了展望。     

硅单电子晶体管的制造及特性

报道了采用电子束光刻、反应离子刻蚀及热氧化等工艺,在p型SIMOX(separation by implanted oxygen)硅片上成功制造的一种单电子晶体管.特别是,提供了一种制造量子线和量子点的工艺方法,在器件的电流-电压特性上观测到明显的库仑阻塞效应和单电子隧穿效应.器件的总电容约为9.16aF.在77K工作温度下,也观测到明显的电流-电压振荡特性.     

硅单电子晶体管的制造及特性

报道了采用电子束光刻、反应离子刻蚀及热氧化等工艺,在p型SIMOX(separation by implanted oxygen)硅片上成功制造的一种单电子晶体管.特别是,提供了一种制造量子线和量子点的工艺方法,在器件的电流-电压特性上观测到明显的库仑阻塞效应和单电子隧穿效应.器件的总电容约为9.16aF.在77K工作温度下,也观测到明显的电流-电压振荡特性.     

纳米结构制备及硅单电子晶体管的研究

介绍了用电子束光刻、反应离子刻蚀方法制备硅量子线和用电子束光刻、电子束蒸发以及剥离技术制备纳米金属栅的工艺方法;用这种工艺在p型SIMOX硅片上成功制造了一种单电子晶体管;在器件的电流电压特性上观测到明显的库仑阻塞效应和单电子隧穿效应以及在固定的Vds电压下,源漏电流(Ids)随栅极电压(Vgs)变化的一系列周期变化的电流振荡特性.     

单电子晶体管的蒙特卡罗模拟及宏观建模(英文)

以单电子晶体管为研究对象,系统阐述了库仑阻塞、库仑台阶、单电子隧穿等物理现象的产生机理。微观模拟与宏观建模相结合,着重介绍了如何用蒙特卡罗方法和Matlab相结合对上述各种物理现象进行数值模拟,同时对单电子晶体管进行宏观电路等效,用一些常用元器件进行宏观建模。采用强大的模拟集成电路软件Hspice进行分析模拟,大大减少了计算及仿真时间。通过分析比较,两者曲线得到了较好的吻合,直观地反映了单电子晶体管的电学特性,为进一步研究复杂系统提供了理论依据。     

单电子晶体管悄然兴起

纳米器件与单电子晶体管所谓纳米科技是指在纳米尺度(0.1一100nm)范围内研究物质(包括原子、分子的操纵和安排)的特性和相互作用以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉性质的科学和技术。国际纳米科学与技术常设委员会将纳米科技分成6个主要部分,纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米机械学和纳米表征测量学。纳米电子学被列为其首要部分是因为它与当前在科技和生产中起重要作用的微电子有密切关系。美国制定的《国家纳米技术战略》以纳米电子学为主攻方向。纳米电子学     

单电子晶体管研究进展

在简单介绍了单电子晶体管 (SET)的工作原理后 ,综述了 SET在制造和应用方面的研究进展。     

单电子晶体管的数值模拟及特性分析

在正统单电子理论的基础上,使用主方程方法,对金属隧道结组成的单电子晶体管进行了I-Vg和I-Va特性曲线的数值模拟。在单电子晶体管中,电子能否隧穿通过势垒,主要是由电子隧穿引起的系统自由能的变化而决定的。文中从自由能量出发对器件特性进行分析,从而得到电容、电阻以及电压等参数对库仑台阶及电导振荡的影响。当两个结电阻不同时,能够看到明显的库仑台阶现象。具有较大结电阻的隧穿结,电容也较大时可以完善库仑台阶,优化单电子晶体管的曲线。     

单电子晶体管I-V特性数学建模

基于正统单电子理论，提出了单电子晶体管的I-V特性数学模型。该模型的优点是：它由实际物理参数直接获得；支持双栅极工作，更利于逻辑电路应用。I-V特性和跨导仿真结果证实了它的准确性。     

单电子晶体管电导振荡及其解释

文中概述了单电子晶体管电导振荡的特点并进行了理论解释，进而讨论了介观电容及电容谱的概念。     

基于非线性受控电压源的单电子晶体管宏模型

提出了一种新颖的基于非线性受控电压源的单电子晶体管宏模型.该宏模型通过受栅压和温度控制的非线性受控电压源使温度效应和栅控效应的模拟更加方便,并提高了单电子晶体管特性的模拟精度.此外,该宏模型结构简单,可以利用极小的计算机资源得到与传统的蒙特卡罗方法基本一致的模拟结果,并可方便地嵌入SPICE中进行一定规模的单电子晶体管电路的模拟     

一种基于单电子隧穿结和MOS晶体管的混合随机数发生器

提出了一种新颖的单电子随机数发生器(RNG).该随机数发生器由多个单电子隧穿结(MTJ)以及单电子晶体管(SET)/MOS管混合输出电路组成.MTJ被用于实现一个高频率的振荡器.它利用了电子隧穿的物理随机性得到了很大的振荡频率漂移.SET/MOS管输出电路放大并输出MTJ振荡器的输出信号.该信号经过一个低频信号采样后,产生随机数序列.所提出的随机数发生器使用简单的电路结构产生了高质量的随机数序列.它具有简单的结构,输出随机数的速度可以高达1GHz.同时,该电路还具有带负载能力以及很低的功耗.这种新颖的随机数发生器对未来的密码和通讯系统具有一定的应用前景.     

一种基于单电子隧穿结和MOS晶体管的混合随机数发生器

提出了一种新颖的单电子随机数发生器(RNG).该随机数发生器由多个单电子隧穿结(MTJ)以及单电子晶体管(SET)/MOS管混合输出电路组成.MTJ被用于实现一个高频率的振荡器.它利用了电子隧穿的物理随机性得到了很大的振荡频率漂移.SET/MOS管输出电路放大并输出MTJ振荡器的输出信号.该信号经过一个低频信号采样后,产生随机数序列.所提出的随机数发生器使用简单的电路结构产生了高质量的随机数序列.它具有简单的结构,输出随机数的速度可以高达1GHz.同时,该电路还具有带负载能力以及很低的功耗.这种新颖的随机数发生器对未来的密码和通讯系统具有一定的应用前景.     

单电子晶体管积分器及其性能分析

研究了单电子晶体管 ( Single electron transistor,SET) I-V特性的一种简化分析方法 ,在此基础上设计了 SET积分器 ,并阐述了该积分器的工作条件、结构、性能、参数和特点。仿真结果表明 ,该积分器的传输特性与采用其它两种方法描述 SET I-V特性所构成的积分器传输特性有着良好的一致性。文中所提出的简化分析方法同样适用于 SET在其它模拟和逻辑电路中的应用。