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1、采用一種量子力學(xué)模型,研究碳納米管場(chǎng)效應(yīng)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(xué)特性,討論分析器件輸運(yùn)的物理機(jī)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(chǎng)效應(yīng)晶體管電學(xué)特性,并考察了自旋場(chǎng)效應(yīng)晶體管電路特性。本文主要內(nèi)容包括以
2、下幾個(gè)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(xué)特性。結(jié)果表明,與普通碳納米場(chǎng)效應(yīng)晶體管相比LDDS-HMG-CNTFET具有較小的漏電流、較高的開(kāi)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(xiě)延遲和平均功耗方面具有很大優(yōu)勢(shì);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(duì)電路性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)器件尺寸變小時(shí),柵氧化層厚度變薄導(dǎo)致的柵極隧穿電流指數(shù)式增大可能會(huì)導(dǎo)致電路操作錯(cuò)誤。
最后,研究了自旋場(chǎng)效應(yīng)晶體管的電學(xué)特性(spinFET),并將其運(yùn)用到電路中。研究發(fā)現(xiàn)s
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