基于單電子晶體管的仿真方法及電路設(shè)計(jì)研究.pdf

1、縱觀SET 及數(shù)字應(yīng)用的研究現(xiàn)狀，對(duì)SET 特別是雙柵極或多柵極SET 的原理、I-V 特性、SPICE宏模型和基于SET 的數(shù)字電路、設(shè)計(jì)研究不僅具有非常重要的科學(xué)意義，而且具有很大的應(yīng)用潛力。 本文的主要工作包括SET 及其I-V 特性數(shù)學(xué)建模和SPICE 宏模型建立、基于SET 的數(shù)字電路設(shè)計(jì)與仿真和基于SET 的模擬電路設(shè)計(jì)與仿真等三部分組成。 第一章為緒論，第七章為結(jié)論和展望，其它各章的主要內(nèi)容有： 第

2、二章： 單電子晶體管及仿真方法 本章基于單電子正統(tǒng)理論，闡述了SET 的結(jié)構(gòu)、原理和特性，介紹了解主方程、蒙特卡洛和SPICE宏模型等三種仿真方法的具體實(shí)現(xiàn)過程,并就其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。 第三章： 單電子晶體管I-V 特性數(shù)學(xué)建模及SPICE 宏模型建立 本章基于單電子正統(tǒng)理論，改進(jìn)了SET 的一個(gè)數(shù)學(xué)算法模型(準(zhǔn)分析模型)，分析了SET 的I-V 特性和跨導(dǎo)特性。依據(jù)SET 的一個(gè)數(shù)學(xué)分析模型，提出了它的SPI

3、CE 宏模型，該模型由一個(gè)電壓控制電流源、一個(gè)電壓控制電壓源和一個(gè)控制電壓源構(gòu)成。與準(zhǔn)分析模型比較，該宏模型準(zhǔn)確地表現(xiàn)了SET的I-V 特性。 第四章： 基于單電子晶體管的全加器設(shè)計(jì) 本章基于SET 的庫侖振蕩特性和MOS 管數(shù)字電路設(shè)計(jì)原理，首先分析了SET 反相器，改進(jìn)了SET的BDD 單元，進(jìn)而提出了基于互補(bǔ)型和BDD 的兩類SET 邏輯門電路，最后得出了基于互補(bǔ)型和BDD的兩種全加器電路結(jié)構(gòu)。 第五章：

4、基于單電子晶體管的寄存器、移位寄存器和ROM 設(shè)計(jì) 本章基于SET 的互補(bǔ)特性，提出了四種觸發(fā)器電路結(jié)構(gòu)，進(jìn)而得出了以D 觸發(fā)器為單元的寄存器和移位寄存器?；贛OS 管ROM 的電路結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出了一種ROM 電路結(jié)構(gòu)，并對(duì)其進(jìn)行了改進(jìn)。 第六章： 基于單電子晶體管的模擬電路設(shè)計(jì) 本章基于SET 神經(jīng)元，實(shí)現(xiàn)了3*3 細(xì)胞神經(jīng)元。討論了基于SET 的高速模數(shù)轉(zhuǎn)換/數(shù)模轉(zhuǎn)換（ADC/DAC），提出了3 位CMOS/