文档介绍：上海交通大学
硕士学位论文
单电子电路和单电子晶体管与MOSFET混合电路的设计及模拟
姓名:乐嘉勇
申请学位级别:硕士
专业:纳米电子学
指导教师:蒋建飞
20011208
单电子电路和单电子晶体管与混合电路的设计及模拟摘要电子反向器构造开关电路,提出了一种新型数膜转换电路,分析了一个位数本论文首先概述了单电子器件的理论背景、纳米隧道结的隧穿机制和隧穿率;描述了一些典型的新型单电子逻辑电路,如单电子神经元电路,单电子择多逻辑电路,异步单电子数/模转换器的设计原理。=煌ù.。与版本相比,.添加了电容计算模块,使研究人员能直接计算电容,改进了内存管理算法,大大提高了可计算电路的规模。利用该程序,对两个实例进行了模拟。第一个实例利用电容计算模块研究了球状电容系统的电容计算,并与经典计算公式进行了对比。=煌ù,...猿绦蚪峁棺髁私洗蟮男薷模窗贛器件内部的单电子器件分离出来,作为一个与骷?椴⒘械亩懒⒌钠骷?椤6...械牡サ缱泳骞模型作了详细的描述,并讨论了如何将P妥魑R桓龆懒⒌钠骷?樘砑拥絊中去。最后,研究了两个实例:神经网络单电子数/模转换电路和混合瓹W;坏缏贰T谏窬络数/模转换电路中推导了利用神经网络乖焓W;坏缏返牡缏贩匠蹋析了一个皇W;坏缏返奶匦浴T诨旌蟂W;坏缏分欣玫/模转换电路的特性。关键词:纳米隧道结,蒙特卡罗法,动态内存管理,主方程,神经网络单电子晶体管拟了上海交通大学硕士学位论文
甌甒猄..簄,—瓹—,疭琲瑃甇瓵甌...瑃..瑃:疉瓹甌—....産,,。.上海交通大学硕士学位论文
矽叩学位论文作者签名:惫誓勇日期:现年箩苋¨微脾保密留,在旦年解密后适用本授权书。上海交通大学学位论文版权使用授权书黝坦定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。不保密口。誊本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影本学位论文属于朐谝陨戏娇蚰诖颉啊獭名翠期日●..
学位敝作者躲兹移日期:弛年日上海交通大学上勰耍迥大罕学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
霞第一章绪论..卜——一纳米隧道结与单电子逻辑电路纳米隧道结已成为可制俊D壳埃嗣且涯茉诔涞缒蹺大于热能氖椅绿跫也在不断的发剧”】。单电子隧穿器件已被看成是世纪最主要的纳米电子器件之一。这种电子电荷的离散性和单电子特性的研究可以追述到二十世纪初的密立肯油滴实验。近年来,随着微加工和纳加工技术的发展,制造具有日益减小的尺度及相应变小的电容为了研究纳米隧道结岬缛菪∮畛S玫氖悄擅壮叨鹊慕鹗粢痪堤濉=鹗隧道结。一个典型的纳米金属隧道结结构内包含两块被很薄的绝缘势垒隔离的金属电板,其图擅捉鹗羲淼澜峤峁雇纳米隧道结符号从经典理论的角度来看,没有电子穿越势垒,隧道结的行为就像一个容量为牡缛萜鳌将一个单隧道结连到外电路。,它是由在两金属电极间相对于背景正电荷的电子移动造成的。电子的微小移动会导致的微小变化。因此,即使在基本电量的范围内电荷的变化也是连续的。研究表明,即使对于这么小的电荷,在势垒任何一侧的两个电荷分布之间的相互作用仍可用静电能/来描述。从量子理论出发,电子可以通过隧穿而穿过势垒。与在电极上的电荷运动相比,这个迁移过程包含离散的电荷量。这是因为只有整个电子作为一个实体才能实现遂穿。这一过程的典型能量变化是U庖荒芰勘匦牒拖低持械牧硪荒芰緾进行对比。为了讨论单电子效应,我们要求/7裨颍热呕嵫兔徽庑┬вΑ除了集中在单电子隧穿现象的物理机制上研究以外,离散单电子器件在过去的十多年内器件具有极高集成度和极低功耗。近来,更为复杂的单电子逻辑,存储电路设计方案被不断提出,如基于模糊逻辑的神经网络单电子集成电路,基于择多逻辑的单电子集成电路,各类研究单电子隧穿现象的物理机制了。结构如图所示。上海交通大学硕士学位论文—————◆
衄:—一—猠【唬卜【怀】/%.疲。,涨』纳米隧道结的电子隧穿—用单电子电路稳定性图表的引导给出单电子电路