基于新型納米場效應管的納電子電路的研究.pdf

1、采用一種量子力學模型，研究碳納米管場效應管（CNTFET）的電流特性。該模型基于二維非平衡格林函數(shù)（NEGF）方程和泊松（Poisson）方程自洽全量子數(shù)值解。并基于該量子模型研究了CNTFET的電學特性，討論分析器件輸運的物理機制。利用Verilog-A構(gòu)建CNTFET查找表模型，基于該模型利用HSPICE研究CNTFET的電路特性。另外，基于量子模型研究了自旋場效應晶體管電學特性，并考察了自旋場效應晶體管電路特性。本文主要內(nèi)容包括以

2、下幾個部分：
　　首先，提出了一種源漏輕摻雜異質(zhì)柵結(jié)構(gòu)CNTFET（LDDS-HMG-CNTFET），并研究了其電學特性。結(jié)果表明，與普通碳納米場效應晶體管相比LDDS-HMG-CNTFET具有較小的漏電流、較高的開關(guān)電流比、較大的截止頻率、較好的亞閾值擺幅和較高的電壓增益。
　　其次，將LDDS-HMG-CNTFET用于多值數(shù)字電路和微脈沖產(chǎn)生器電路。多值電路包括三值反相器和三值SRAM。結(jié)果表明：相比于傳統(tǒng)CMOS二值電

3、路，三值LDDS-HMG-CNTFET電路在寫延遲和平均功耗方面具有很大優(yōu)勢；相比于傳統(tǒng)微脈沖產(chǎn)生器電路，基于LDDS-HMG-CNTFET微脈沖產(chǎn)生器電路，能夠產(chǎn)生寬度更窄、高度更高的微脈沖。
　　再次，研究了隧穿電流對電路性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當器件尺寸變小時，柵氧化層厚度變薄導致的柵極隧穿電流指數(shù)式增大可能會導致電路操作錯誤。
　　最后，研究了自旋場效應晶體管的電學特性（spinFET），并將其運用到電路中。研究發(fā)現(xiàn)s