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相似文献
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1.
接触电极的功函数对基于碳纳米管构建的场效应管的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
李萍剑  张文静  张琦锋  吴锦雷 《物理学报》2006,55(10):5460-5465
基于碳纳米管构建的场效应管在纳电子器件中占有重要的位置, 如何获得p型和n型的电子输运性能是人们所关注的. 本文分别采用高功函数的Pt金属和低功函数的Al金属作为源漏电极, 获得了p型输运性质和n型输运性质的基于碳纳米管构建的场效应管. 能带结构的分析证明了接触电极的功函数在这种场效应管的输运机理中扮演了重要的角色, 可以仅仅通过改变接触电极的材料, 实现p型场效应管和n型场效应管之间的转换, 这是经典的金属与半导体接触的理论无法解释的.关键词:碳纳米管场效应管肖特基势垒功函数  相似文献   

2.
周海亮  池雅庆  张民选  方粮 《物理学报》2010,59(11):8104-8112
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关键词:梯度掺杂带间隧穿双极性传输碳纳米管场效应管  相似文献   

3.
赵晓辉  蔡理  张鹏 《物理学报》2013,62(13):130506-130506
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  相似文献   

4.
赵晓辉  蔡理  张鹏 《物理学报》2013,62(10):100301-100301
声子散射对碳纳米管场效应管(carbon nanotube field effect transistor, CNTFET)的特性有着不可忽略的影响. 传统研究方法基于弹道输运模型来分析发生声子散射时各参数对器件特性的影响, 进而建立CNTFET声子散射模型.为了降低模型复杂度, 提高仿真计算的速度, 本文深入研究了CNTFET的声子散射影响, 对手性、温度和能量三个参数的变化进行了仿真, 分析了参数对器件特性的影响. 采用线性近似拟合的方式建立了一种新的CNTFET声子散射模型.通过分析散射下电流的变化, 验证了该模型的正确性和有效性.与半经典散射模型相比, 该模型由于不需要进行积分计算, 计算过程较为简单, 降低了运算量.关键词:碳纳米管场效应管声子散射模型线性近似拟合  相似文献   

5.
赵晓辉  蔡理  张鹏 《计算物理》2012,29(4):575-579
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.  相似文献   

6.
周海亮  张民选  方粮 《物理学报》2010,59(7):5010-5017
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  相似文献   

7.
碳纳米管电子学的研究与进展   总被引:1,自引:0,他引:1  
杨铮  施毅  顾书林  沈波  张荣  郑有炓 《物理》2002,31(10):624-628
简单回顾了碳纳米管的电学性质以及各种基于碳纳米管的电子器伯,最新发现的碳纳米管的双极型性质也作了简单报道,着重讨论了由碳纳米管构成的逻辑电路,阐明了碳纳米管电子学发展过程将遇到的困难和挑战,了碳纳米管电子学的未来和应用前景。  相似文献   

8.
在紧束缚近似下,利用常量相互作用模型和Landauer-Bütticker公式,计算了扶手椅型和金属锯齿型碳纳米管量子点的电导。发现,根据碳纳米管量子点的长度的不同,扶手椅型碳纳米管量子点的电导可以具有两电子或四电子的壳层结构。而锯齿型碳纳米管量子点的电导却仅有四电子的壳层结构,与长度无关;这些理论结果与之前的实验结果符合的很好。  相似文献   

9.
碳纳米管场致电子发射新机制   总被引:1,自引:0,他引:1  
李志兵  许宁生  邓少芝  郑晓  陈冠华 《物理》2004,33(10):705-707
基于对长达 1μm的 (5 ,5 )碳纳米管的量子力学计算 ,作者发现使碳纳米管具有优异场致电子发射特性的因素除了人们预期的尖端场增强之外 ,电荷在纳米管尖端的积累造成有效功函数 (真空势垒 )的非线性下降也起了非常重要的作用 .对外加电场Vappl=10— 14V/ μm下的碳纳米管进行了计算 ,得到与实验结果相近的发射电流  相似文献   

10.
单壁碳纳米管中电子的有效质量   总被引:1,自引:0,他引:1  
陆地  颜晓红  丁建文 《物理学报》2004,53(2):527-530
解析研究了单壁碳纳米管中电子的有效质量,以及导带底的电子有效质量与其管径和螺旋度的关系.结果表明,单壁碳纳米管的几何结构对其电子有效质量有重要的影响.特别是锯齿形窄隙半导体管,发现其导带底的电子有效质量与管径的平方成反比.关键词:单壁碳纳米管电子有效质量  相似文献   

11.
This paper presents a compact and low-power-based discrete-time chaotic oscillator based on a carbon nanotube field-effect transistor implemented using Wong and Deng's well-known model. The chaotic circuit is composed of a nonlinear circuit that creates an adjustable chaos map, two sample and hold cells for capture and delay functions, and a voltage shifter that works as a buffer and adjusts the output voltage for feedback. The operation of the chaotic circuit is verified with the SPICE software package, which uses a supply voltage of 0.9 V at a frequency of 20 kHz. The time series, frequency spectra, transitions in phase space, sensitivity with the initial condition diagrams, and bifurcation phenomena are presented. The main advantage of this circuit is that its chaotic signal can be generated while dissipating approximately 7.8 μW of power, making it suitable for embedded systems where many chaos-signal generators are required on a single chip.  相似文献   

12.
The speed of silicon-based transistors has reached an impasse in the recent decade, primarily due to scaling techniques and the short-channel effect. Conversely, graphene (a revolutionary new material possessing an atomic thickness) has been shown to exhibit a promising value for electrical conductivity. Graphene would thus appear to alleviate some of the drawbacks associated with silicon-based transistors. It is for this reason why such a material is considered one of the most prominent candidates to replace silicon within nano-scale transistors. The major crux here, is that graphene is intrinsically gapless, and yet, transistors require a band-gap pertaining to a well-defined ON/OFF logical state. Therefore, exactly as to how one would create this band-gap in graphene allotropes is an intensive area of growing research. Existing methods include nanoribbons, bilayer and multi-layer structures, carbon nanotubes, as well as the usage of the graphene substrates. Graphene transistors can generally be classified according to two working principles. The first is that a single graphene layer, nanoribbon or carbon nanotube can act as a transistor channel, with current being transported along the horizontal axis. The second mechanism is regarded as tunnelling, whether this be band-to-band on a single graphene layer, or vertically between adjacent graphene layers. The high-frequency graphene amplifier is another talking point in recent research, since it does not require a clear ON/OFF state, as with logical electronics. This paper reviews both the physical properties and manufacturing methodologies of graphene, as well as graphene-based electronic devices, transistors, and high-frequency amplifiers from past to present studies. Finally, we provide possible perspectives with regards to future developments.  相似文献   

13.
魏志超  王能平 《计算物理》2020,37(3):352-364
用非平衡格林函数理论和紧束缚模型近似计算长沟道弹道输运p型碳纳米管场效应管中电流强度.研究当场效应管介质(SiO2)中存在两个带电缺陷时,载流子散射所引起的电流强度减小和栅极阈值电压偏移量与缺陷位置的关系.介质中两个缺陷所带电荷Q1=Q2=+e(-e为电子电荷),都靠近源极或者都靠近漏极,或者一个电荷靠近源极另一个电荷靠近漏极.在工作状态下,所引起的电流强度相对减小比介质中只存在单个正电荷Q=+e且靠近源极(或漏极)时所引起的电流强度相对减小大得多.如果两个正电荷都在沟道中央附近,随着两个电荷的轴向距离减小,栅极阈值电压偏移的绝对值明显增加.栅极阈值电压偏移可达到-0.35 V.  相似文献   

14.
刘兴辉  张俊松  王绩伟  敖强  王震  马迎  李新  王振世  王瑞玉 《物理学报》2012,61(10):107302-107302
为改善碳纳米管场效应晶体管的性能,将一种峰值掺杂-低掺杂漏(HALO-LDD)掺杂结构引入碳纳米管沟道.在量子力学非平衡Green函数理论框架内,通过自洽求解Poisson方程和Schrödinger方程,构建了适用于非均匀掺杂的碳纳米管场效应管的输运模型,该模型可实现场效应晶体管的输运性质与碳纳米管手性指数的对接. 利用该模型研究了单HALO双LDD 掺杂结构对碳纳米管场效应晶体管输运特性的影响.对比分析表明,这种非均匀掺杂结构的场效应管同本征碳纳米管沟道场效应晶体管相比,具有更低的泄漏电流、更大的电流开关比、更小的亚阈区栅电压摆幅,表明其具有更好的栅控能力; 具有更小的漏源电导,更适合应用于模拟集成电路中;具有更小的阈值电压漂移,表明更能抑制短沟道效应. 同本征沟道碳纳米管场效应晶体管相比,这种非均匀掺杂碳纳米管场效应晶体管在沟道区靠近源端位置,电场强度增大, 有利于增大电子的传输速率;在沟道区靠近漏端位置,电场强度减小,更有利于抑制热电子效应.  相似文献   

15.
By A. Peres and A. Stern‘s opinions a computational process evolves along a cyclic logic orbit defined by a computation. A. Stern thought that if we could design such a circuit, its operations can be extended to including nonconservative behavior associated with the external perturbations or internal quantum errors. A. Peres did not discuss how to make φM-1 =φo. A. Stern proposed only a necessary condition for a conservation of a state of a quantum circuit.In this paper we present a necessary and sufficient condition for a universal conservation of a state of a quantum circuit.We also find all operators which can allow the conservation.  相似文献   

16.
By A. Peres and A. Stern's opinions a computational process evolves along a cyclic logic orbit defined by the sequence ψ0→ψ1→ … →ψM-1→ψ0. It begins from a start position and returns to the same position after a computation. A. Stern thought that if we could design such a circuit, its operations can be extended to including nonconservative behavior associated with the external perturbations or internal quantum errors. A. Peres did not discuss how to make φM-10. A. Stern proposed only a necessary condition for a conservation of a state of a quantum circuit. In this paper we present a necessary and sufficient condition for a universal conservation of a state of a quantum circuit. We also find all operators which can allow the conservation.  相似文献   

17.
赵华波  李震  李睿  张朝晖  张岩  刘宇  李彦 《物理学报》2009,58(12):8473-8477
利用导电型原子力显微镜对大范围碳纳米管(CNT)网络的导电性能进行成像观察.研究发现:在几十微米的成像范围内,每根CNT本身的电阻远小于CNT之间的接触电阻,以致于在电压偏置的网络中不同的CNT呈现电位不同的等位体;CNT的导电性能虽不因与其他CNT的交叠接触而改变,但是如果缠绕成束,则半导体性CNT趋于呈现金属性CNT的导电特征.关键词:导电型原子力显微镜碳纳米管网络碳管纳米电导  相似文献   

18.
碳纳米管自发现以来,由于其独特的结构和奇特的物理,化学和力学特性以及其潜在的应用前景而倍受人们的关注。本文介绍近年来这一前沿研究领域所取得的部分重要研究进展,并讨论碳纳米管的几种应用前景。  相似文献   

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