文档介绍：浙江大学
硕士学位论文
基于单电子晶体管结构电路设计和三值电路设计
姓名:魏齐良
申请学位级别:硕士
专业:电路与系统
指导教师:章专
2013-03-08
摘要随着半导体集成电路集成度的不断提高,传统微电子器件的应用和发展受到了前所未有的挑战,而单电子晶体管具有在纳米尺度出现的典型的量子效应,在功耗和工作速度等方面相对于传统的微电子器件具有明显的优势。很有可能成为一种新型的数字电路集成器件。因此,电子晶体管及其相应数字电路的研究已成为目前器件研究领域的热点之一。本文在分析单电子晶体管工作原理的基础上,首先介绍了当前基于单电子晶体管的二值数字电路设计,重点阐述了互补型反相器、疭反相器和电阻/电流反相器设计原理,在此基础上,提出了甋结构反相器。然后,以甋结构反相器为基础,设计了基于该结构的或非门和一位数值比较器,并提出了基于该结构的相关触发器的设计方法及具体电路。其次,本文在深入分析单电子晶体管结构特点的基础上,提出了一种新型的基于单电子晶体管的非对称结构,利用该非对称结构设计了非对称结构的或非门和与非门电路,,利用或非门所具有的完备性,更进一步设计了基于非对称结构的组合电路,同时也实现了该结构电路的触发器电路设计。另外,以触发器为例,对非对称结构、畇结构和互补型馊纸峁沟男阅芙比较,并通过仿真得出畇结构和非对称结构的シ⑵鞯男阅芴氐愫陀攀啤最后,本文在二值结构电路研究的基础上,提出了基于单电子晶体管的三值文字电路、三值与门、三值或门电路的三值格代数完备性电路,并设计了该完备性电路的基本三值诺缏泛偷缙酱シ⒌娜荡シ⑵鹘峁梗币采杓屏嘶诘サ子晶体管库伦台阶效应的多值电路以及该结构的三值反相器电路,与门电路,或门电路。本文所设计的电路经抡娼峁砻鳎杓频幕诘サ缱泳骞的电路逻辑功能正确,并且具有功耗低,延迟小等特点。关键字:单电子晶体管,反相器,猻,非对称结构,格代数完备性电路,库伦台阶效应浙江大学硕士学位论文
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致谢之道也在潜移默化中影响着我,感染着我。在硕士研究生阶段,每当我遇到问题,学生时代对我的指导和帮助。感谢申屠学长对我的论文的支持和帮助。不知不觉中,在浙江大学的硕士研究生生涯已经接近尾声,心中有万千的不舍和留恋。值此论文完成之际,谨向我的导师章专副教授致以衷心的感谢。在攻读硕士研究生期间,章专老师给了我很多的帮助和指导,不仅仅是学业上,还有生活上和思想上。本论文的全部工作都是在章老师的悉心指导下完成的。从研究方向的确立,到具体研究的过程,以及论文最后的完成,无不倾注着章老师的心血和汗水。在研究过程中,章老师的解惑与授业给了我很大的帮助,每次都是在科研遇到瓶颈时,是章老师让我静下心来,耐心指导寻找别的突破口,其在学术作风方面的严谨给我留下了深刻的印象。章老师处事方面认真的态度,待人方面的和蔼不管是学业上的,还是生活和思想上的,章老师总是可以给我很好的提点,使我茅塞顿开,跟章老师相处的这段时间,对我今后的工作和生活都有很强的指导意感谢这么长时间的学生生涯遇到的每一个给予我知识和帮助的老师,感谢在同样,感谢陪我一起走过这段学生时光的每一个同学,在共勉的激励中,每个人都找到了属于自己的路,这段学习的经历因为有同学的相伴,而不显孤独。感谢实验室的师兄,师姐,与你们共同学习,相互鼓励,给我留下了深刻的印象。最后,感谢我的父母和家人,一路有你们的支持,真好。魏齐良年义。浙江大学硕士学位论文
⒄只妇矗特征尺寸綧特征尺寸自从年晶体管发明以来,微电子技术的发展进入了空前繁荣的境地。其无论是从发展,还是从对人类活动的影响方面都可以说是空前的。微电子技术作为二十世纪发展起来的新兴高科技产业,已经跃然成为了当代发展最快的技术之一,成为了二十一世纪人类进入信息化社会的基础和前提。几十年来,为了其系统的性能,降低其成本,器件的特征尺寸不断地缩小,制作工艺的加工精度不断提高。早在年,著名的敬词既酥唬甑恰つΧ┦浚岢龉著名的摩尔定律⋯:集成电路的性能每个月提升一倍,而其集成度增加一倍。在当今社会比较权威的《国际半导体技术蓝图穂扛隽硕唐谟氤て诘募傻缏饭ひ占际醴⒄趋势,。⒄⒄骨魇只珊向特征尺寸,浙江大学硕士学位论文.
共振隧穿器件沁、集成电路随着科技的发展而不断地发展,但其发展速度、规模和集成度也慢自从世纪中后期集成电路问世以来,人们就一直追求在物理上容纳更多的晶体管,实现