碳基場效應(yīng)管的隧穿電流及其對邏輯電路的影響.pdf

1、首先，采用一種量子力學模型研究納米碳基場效應(yīng)管電流特性，該模型基于二維 NEGF(非平衡格林函數(shù))方程和 Poisson方程自洽全量子數(shù)值解。結(jié)合器件的工作原理，研究基于柵工程和溝道工程技術(shù)的碳基場效應(yīng)管輸運特性。其次，在器件電學特性研究的基礎(chǔ)上，將研究范圍擴展至電路，分析采用柵工程和溝道工程碳基場效應(yīng)晶體管構(gòu)建的電路性能。最后，研究場效應(yīng)晶體管柵極隧穿電流對與門電路邏輯操作的影響。
　　主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）研究基

2、于溝道工程和柵工程技術(shù)構(gòu)建納米碳基場效應(yīng)管的輸運特性?；诙囿w量子NEGF方法，研究了異質(zhì)柵和溝道輕摻雜納米碳基器件的溝道電流特性，研究結(jié)果表明，碳基器件具有與一般場效應(yīng)管類似的共性：如柵長減小，DIBL效應(yīng)增大；柵氧厚度的減小能提高器件亞閾特性。與普通單柵相比，異質(zhì)柵結(jié)合溝道輕摻雜器件不僅具有更優(yōu)的柵控能力，能更好地抑制短溝道效應(yīng)，具有更低的泄漏電流、更高的電流開關(guān)比。另外，在量子輸運模型基礎(chǔ)上，討論碳基器件載流子輸運特性,探索接近最

3、終縮小極限的器件設(shè)計理論問題，并以國際半導體技術(shù)發(fā)展指南(ITRS’10)提出的2016-2024年晶體管指標為目標參量,進行新器件結(jié)構(gòu)的工程設(shè)計優(yōu)化。
　?。?）在器件電學特性的基礎(chǔ)上，基于Verilog- A查找表模型，利用HSPICE分析幾種新型結(jié)構(gòu)器件所構(gòu)建電路，包括基于異質(zhì)柵結(jié)合溝道輕摻雜 CNTFET反相器（LHCINV）和6管的靜態(tài)隨機存儲器（LHCSRAMs）的電學特性。結(jié)果表明，LHCINV具有較低的上升和下降延