SET庫侖阻塞效應(yīng)蒙特卡羅模擬.pdf

1、按照摩爾定律的發(fā)展，我們目前的先進(jìn)技術(shù)特征尺寸是0.25微米，和0.18納米乃至正漸漸投入生產(chǎn)的0.13微米技術(shù)．據(jù)ITRS(國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖)預(yù)測，50納米生產(chǎn)技術(shù)將成熟于2009年前后，而20納米技術(shù)則出現(xiàn)于2017年左右。當(dāng)集成電路技術(shù)的發(fā)展進(jìn)入到亞50納米之后，常規(guī)的硅技術(shù)將被推進(jìn)到其極限而變得不再適用。集成電路技術(shù)的各個方面諸如器件結(jié)構(gòu)、加工技術(shù)以及材料選用等都將會發(fā)生重大的變化。一些全新的量子和納米電子器件諸如隧穿器

2、件、單電子器件，碳納米管器件等納米尺寸的新器件逐步成為人們研究的熱點。隨著固態(tài)器件朝著小尺度、低維方向發(fā)展，它邁入了一個嶄新的，由量子原理主宰的微觀世界，成為一種量子結(jié)構(gòu)。因此，固態(tài)器件技術(shù)演化成一種由人工構(gòu)造的具有量子效應(yīng)的結(jié)構(gòu)技術(shù)。這既為電子、光電子信息技術(shù)提供了新的發(fā)展機(jī)遇，同時又提出了新的挑戰(zhàn)。 單電子晶體管(Single-Electron Transistors，簡寫為SET)作為集成電路的基本單元，晶體管的進(jìn)步，將能

3、引起電子技術(shù)的新一輪革命。由于其根本原理上的差別，較傳統(tǒng)晶體管而言，單電子晶體管可更大規(guī)模的集成，其體積可以縮小到原來的1％，所需電力也能夠減少到原來的10<'-6>，甚至更低。它極低的功耗可解決集成化不穩(wěn)定因素問題。其高度集成化程度可遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越目前大規(guī)模集成化的極限，并能達(dá)到海森伯不確定原理的極限而成為將來不可被取代的新型器件。 本文是利用蒙特卡羅方法模擬單電子晶體管(SET)在一定的幾何和物理條件下如何工作，從而得到器件的I-