半導體納米電子學的設計與太赫茲探測性質研究.pdf

1、半導體晶體管尺寸縮小讓新型材料和新型結構得到了飛速的發(fā)展，為進一步改善場效應晶體管器件性能，論文將異質柵（HMG）、輕源漏摻雜（LDDS）和線性摻雜等技術應用到到納米場效應管中。通過構建場納米效應管的量子輸運模型，研究異質柵（HM G）、輕源漏摻雜（LDDS）和線性摻雜對器件輸運特性的影響。
　　本論文主要內容有：
　　利用有限元方法計算采用輕源漏摻雜-異質柵結構硅基 MOSFET結構（LDDS-HMG-MOSFET）的電學

2、特性，并分別研究了HMG和LDDS結構對該新型結構的電學特性的影響。結果表明HMG結構能夠降低MOSFET的漏電流從而提高開關電流比，同時還能夠抑制DIBL效應，LDDS結構能夠增大器件的有效溝道長度從而減小帶帶隧穿效應。
　　研究了兩種碳基新型結構的電學特性，一種是采用輕源漏摻雜-異質柵結構的碳納米場效應管（LDDS-HMG-CNTFET），另一種是采用線性摻雜-異質柵結構的石墨烯場效應晶體管（DL-GNRFET）。并比較了硅、

3、碳納米管和石墨烯的場效應晶體管的電學特性。結果表明, LDDS-HMG-CNTFET有很低的漏電流，很好的開關特性,能夠有效抑制DIBL效應，減小短溝道效應，改善傳輸效率和抑制熱電子效應。DL-GN RFET能夠降低漏電流,提高截止頻率,改善傳輸效率,有效抑制帶帶隧穿效應。
　　以等離子波動機制為基礎，利用流體力學理論研究器件的太赫茲探測響應，結果表明當THz輻射照射場效應晶體管源端，在一定邊界條件下，場效應晶體管的源漏端將會形成