單電子晶體管的數(shù)值模擬及特性分析

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1、第!"卷第#期固體電子學(xué)研究與進(jìn)展1234!"5624#!$$"年%月&’(’)&*+,-&./&’((.0((’)8945!$$"7777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777777!!!!!!!!!!"!"!"器件物理與器件模擬!!!!!!!!!!"單電子晶體管的數(shù)值模擬及特性分析#張立輝李志剛劉明謝常青葉甜春$中國科學(xué)院微電子研究所%北京%&’’’()*(’’+,’),’-收稿%(’’+,&&,’&收改稿摘要.在正統(tǒng)單電子理論

2、的基礎(chǔ)上%使用主方程方法%對金屬隧道結(jié)組成的單電子晶體管進(jìn)行了/,0和/,0特12性曲線的數(shù)值模擬3在單電子晶體管中%電子能否隧穿通過勢壘%主要是由電子隧穿引起的系統(tǒng)自由能的變化而決定的3文中從自由能量出發(fā)對器件特性進(jìn)行分析%從而得到電容4電阻以及電壓等參數(shù)對庫侖臺階及電導(dǎo)振蕩的影響3當(dāng)兩個結(jié)電阻不同時%能夠看到明顯的庫侖臺階現(xiàn)象3具有較大結(jié)電阻的隧穿結(jié)%電容也較大時可以完善庫侖臺階%優(yōu)化單電子晶體管的曲線3關(guān)鍵詞.單電子晶體管5正統(tǒng)理論5主方程方法中圖分類號.678(5678’文獻(xiàn)標(biāo)識碼.9文章編號.&’’’,

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95、!構(gòu)造了單電#基金項目.國家自然科學(xué)基金項目$-’()’’:&%-’(=-’&)%)’(’=’’+%-’(8-’&’%-’8=-’(’*],’2U%.aV2Y1,%UVWU>V#&’2U%-a#’#期張立輝等g單電子晶體管的數(shù)值模擬及特性分析#

96、#!$%!為后來單電子器件的數(shù)值模擬奠定了基下!由金屬隧道結(jié)組成的單電子晶體管電路示意圖礎(chǔ)&’()*+,-./小組通過研究隧道結(jié)中的量子散粒如圖O所示"%&其中兩個隧道結(jié)分別具有結(jié)電容]O^噪聲!提出了用以描述單電子現(xiàn)象的主方程理論"0%&]4和隧道電阻VO^V4&2,和23分別是源漏電壓和柵本文旨在研究單電子晶體管的特性!首先在正統(tǒng)理壓!]3為柵電容!_為庫侖島&隧穿