自旋晶体管的最新研究进展

自旋晶体管是指利用电子自旋自由度构建的在结构上类似于传统半导体晶体管的三端自旋器件。对基于自旋劈裂的磁双极型自旋晶体管、基于热电子输运的自旋晶体管和基于Rashba效应的自旋晶体管的最新研究动态进行了评述,并对其发展前景做了展望。     

单电子晶体管放大器的数值分析

本文基于单电子隧道效应晶体管的半经典模型，研究了电容耦会单电子隧道晶体管放大器的静态特性和小信号特性．结果表明：单电子晶体管放大器具有灵敏度高，功耗低等优点，缺点是由于几率工作，工作条件受到严格的限制．     

晶体管的新进展与发展趋势

1947年晶体管的发明,具有划时代的历史意义,它带来了电子学的革命。1958年集晶体管技术的集成电路问世,1968年硅大规模集成电路实现产业化大生产,随后计算机的迅猛发展和应用普及,标志着电子技术微电子时代,通信技术中大量采用半导体大功率晶体管,使计算机和通信技术进入相互依赖的C＆C时代。     

单电子晶体管的制备、集成与电路研究

我们制备出了高温Si单电子晶体管,研究了单电子晶体管的集成原理,实现了14个单电子晶体管的串联集成和2个单电子晶体管的并联集成。同时也研究了单电子晶体管与传统高迁移率晶体管的集成和技术,发现可用单个电子来调控传统晶体管的栅对源漏极电流的控制能力（跨导）,利用单电子晶体管的集成方法,建立了对电荷超敏感的探测技术（包括超敏感的库尔计）,实现了单电子存储器中的单电子过程的探测,并设计了一种新型的多值存储器。     

单电子晶体管电导振荡及其解释

文中概述了单电子晶体管电导振荡的特点并进行了理论解释，进而讨论了介观电容及电容谱的概念。     

探索自旋晶体管

电子自旋的奇异性质正在为存储器行业带来一场革命。如果自旋也可应用于逻辑电路.那么电子学(electronics)将会成为“自旋电子学(spintronics)”。——Glenn Zorpette     

单电子晶体管悄然兴起

纳米器件与单电子晶体管所谓纳米科技是指在纳米尺度(0.1一100nm)范围内研究物质(包括原子、分子的操纵和安排)的特性和相互作用以及如何利用这些特性和相互作用的具有多学科交叉性质的科学和技术。国际纳米科学与技术常设委员会将纳米科技分成6个主要部分,纳米电子学、纳米物理学、纳米化学、纳米生物学、纳米机械学和纳米表征测量学。纳米电子学被列为其首要部分是因为它与当前在科技和生产中起重要作用的微电子有密切关系。美国制定的《国家纳米技术战略》以纳米电子学为主攻方向。纳米电子学     

电容耦合三结单电子晶体管特性分析

本文基于电容耦合多个纳米隧道结串联结构的半经典模型，研究了三结单电子晶体管的基本方程，分析了其Ｉ－Ｖ特性，并对三结与两结单电子晶体管的特性进行了比较．结果表明，单电子晶体管的特性与常规晶体管有很大的差别，且三结单电子晶体管与两结单电子晶体管相比较，具有更高的灵敏度和更强的抗电磁干扰能力     

单电子晶体管特性的简化分析及其应用

文章在研究单电子晶体管(Single Electron Transistor，SET)I-V特性的基础上，阐明了一种简化分析方法，并据此设计了一个SET积分器，说明了SET积分器的工作条件、结构、性能、参数和特点。仿真结果表明：该积分器的传输特性与采用其它两种方法描述SETI-V特性所构成的积分器传输特性有着良好的一致性。这种简化分析方法同样适用于SET在其它功能电路中的应用。     

单电子晶体管研究进展

文章介绍了单电子晶体管的产生背景、工作原理、最新的制备工艺、计算机数值模拟和存在的问题，并对其应用前景进行了展望。     

高增益调节系数硅单电子晶体管的输运特性

为了增强单电子晶体管中栅极和沟道量子点之间的耦合度,提高增益调节系数,发展了结合预制控制栅、电子束直写、各向异性腐蚀和热氧化的制备工艺.在室温下对器件的电学特性进行测量,观察到了典型的库仑振荡效应和负微分电导效应.基于量子点能级分立模型,分析了器件的输运原理,重点研究了强耦合作用对器件输运性质的影响.研究表明,通过控制量子点的热氧化时间,将器件量子点尺寸减小到7.6nm,增益调节系数提高到0.84.     

高增益调节系数硅单电子晶体管的输运特性

为了增强单电子晶体管中栅极和沟道量子点之间的耦合度,提高增益调节系数,发展了结合预制控制栅、电子束直写、各向异性腐蚀和热氧化的制备工艺.在室温下对器件的电学特性进行测量,观察到了典型的库仑振荡效应和负微分电导效应.基于量子点能级分立模型,分析了器件的输运原理,重点研究了强耦合作用对器件输运性质的影响.研究表明,通过控制量子点的热氧化时间,将器件量子点尺寸减小到7.6nm,增益调节系数提高到0.84.     

硅基单电子晶体管的可控制备

采用电子束曝光、感应耦合等离子体刻蚀和热氧化等工艺技术,通过独特的图形反转设计,即在电子束曝光时采用负的曝光图形,并以电子束曝光的光刻胶作为掩膜进行干法刻蚀,通过后续的干法热氧化等工艺,在磷离子重掺杂的绝缘体上硅基底上成功地制备出单电子晶体管。该方法具有高精度、结构可控、可重复和加工成本低的优点,可作为一种批量制备单电子晶体管的工艺技术。所制备的单电子晶体管在2.6 K到100 K的温度范围内呈现出明显的库仑阻塞效应,导通电阻小于100 kΩ。该单电子晶体管将成为高速、高灵敏度射频电路的关键器件。     

单电子器件制备技术的新进展

介绍了近年内,以不同材料类型和结构形式为器件有源区的单电子晶体管在制备技术方面所取得的一些新进展。     

单电子器件

综述了单电子器件的研究进展,包括单电子器件的简要历史、研究现状、基本理论、工作性能及制作工艺,并且深入讨论了本领域今后的发展方向。     

用以制备单电子晶体管的2DEG结构的设计

在一定的边界条件近似下,通过联立求解泊松和薛定谔方程,利用电荷控制模型对赝型高电子迁移率器件(p-HEMT)进行了模拟,分析了器件中二维电子气的面密度n、6面掺杂层距离表面层厚度d1和距离二维电子气厚度d2对器件特性的影响,并讨论了这些结构参数的优化,为制备高温、稳定和有应用前景的单电子晶体管器件提供了依据.     

SiGe HBT的速度优化设计

从理论分析角度介绍了优化SiGe异质结晶体管速度的方法。结合双极晶体管的工艺限制，介绍了SiGeHBT的基本原理，讨论了SiGeHBT的发射区／基区／集电区设计。最后，以一个100GHzfmax和fT的HBT为例，对电路制作工艺参数进行了讨论。     

高性能纵向pnp晶体管的研制

pnp晶体管中由于空穴的迁移率较电子的迁移率低得多,再加上纵向pnp管有比npn管严重得多的基区宽度调变效应,一般情况下,难以使纵向pnp管的性能与npn管的性能相媲美。我们从理论上分析了提高纵向pnp管性能的途径,并设计了一套新的工艺流程。在p型外延材料上研制出了BV_(ceo)≥90V、V_(be)≤0.8V、f_T=900MHz、V_(ces)=0.2V、β=60～150、厄利电压大于150V的纵向pnp晶体管。在P型单晶材料上研制出了BV_(ceo)≥65V、f_T≥560MHz、β=60～150的纵向pnp晶体管。具有这种性能的纵向pnp管目前在国内外还很少见。     

单电子晶体管全加器电路设计

基于单电子晶体管(SET)的I-V特性和二叉判别图数字电路的设计思想,改进了二叉判别图(BDD))单元,得到了一类基本逻辑门电路,进而提出了一种由11个BDD)单元即22个SET构成的全加器电路单元。SPICE宏模型仿真结果验证了设计的正确性。     

单电子存储器

介绍了单电子存储器的发展情况和几种单电子存储器的基本特性,并将库仑阻塞效应作为存储器工作的理论基础进行了讨论。随着传统存储器集成度的不断提高,每个存储单元的电子数目不断减少,并逐渐接近其极限,使传统存储器的发展面临困难。采用单电子存储器有望解决这个困难,它们通常具有单个量子点或者是多隧穿结结构,存储一个比特的信息只需要精确控制增加或者减少一定数目的电子就可以实现。单电子器件的工作通常只需要很少的电子甚至一个电子就可以实现,具有高速和低功耗的特点,因此可以实现信息超高密度存储。与单电子逻辑电路相比,单电子存储器更容易解决随机背景电荷涨落的问题,因此从实际应用的角度来看,单电子存储器的应用前景更为光明。