金属颗粒调制的复合碳纳米管电子器件的构建和特性测量

利用传统微电子加工与纳米组装技术构建出了金属颗粒调制的复合碳纳米管场效应及单电子器件。电子输运性能测量结果表明这类复合碳纳米管电子器件具有一些不同于一般碳纳米管电子器件的独特性能。     

金属颗粒调制的复合碳纳米管电子器件的构建和特性测量

利用传统微电子加工与纳米组装技术构建出了金属颗粒调制的复合碳纳米管场效应及单电子器件.电子输运性能测量结果表明这类复合碳纳米管电子器件具有一些不同于一般碳纳米管电子器件的独特性能.     

半导体器件的发展与固态纳米电子器件研究现状

简要回顾了半导体电子器件由真空电子管到固体晶体管,直至纳米电子器件的发展历程。分别比较了不同的半导体电子器件的材料、理论和所采用的制备技术。在此基础上综述了当前较热门的纳米电子学和固态纳米电子器件,并由纳米器件的分类简单介绍了当前固态纳米电子器件的三个部分,即量子点、谐振隧穿器件和单电子晶体管。最后对半导体器件的发展提出了展望。     

固体纳米电子器件和分子器件

综述了两类纳米电子器件———固体纳米电子器件和分子电子器件的定义、分类方法及特点,并提出发展纳米电子器件的几点建议。     

纳米电子器件

概述了用于超高密度集成电子计算机的纳米尺寸电子开关器件的研究进展。讨论了场效应晶体管的两类替代物： （１） 量子效应和单电子固态器件, （２） 分子电子器件。提出了每一类器件的分类方法, 描述了其工作原理并对各种器件进行了比较     

纳米加工和纳米电子器件

介绍了电子束曝光技术、EUV光刻技术和X射线光刻技术的进展;对各种纳米电子器件如单电子器件、共振隧穿器件和分子电子器件的研究现状及面临的主要挑战进行了讨论。     

单电子器件

单电子器件作为新一代器件──量子效应器件中的重要一类，其研究工作已愈来愈被人们重视。本文对这一工作进行了较全面的回顾，同时也讨论了库仑抑制等基本效应，这是此类器件的设计基础。分析了制备单电子器件的关键技术，并简要介绍了器件的潜在应用前景及目前的研制动态。     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如:单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论.采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件,观察到明显的库仑阻塞效应;在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1 Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件,在室温下测得其峰谷电流比高达13.98,峰电流密度大于89kA/cm2;概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如：单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论. 采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件，观察到明显的库仑阻塞效应；在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件，在室温下测得其峰谷电流比高达13.98，峰电流密度大于89kA/cm2；概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

纳米电子器件及其集成

对基于Top-Down加工技术的纳米电子器件如:单电子器件、共振器件、分子电子器件等的研究现状、面临的主要挑战等进行了讨论.采用CMOS兼容的工艺成功地研制出单电子器件,观察到明显的库仑阻塞效应;在半绝缘GaAs衬底上制作了AlAs/GaAs/In0.1 Ga0.9As/GaAs/AlAs双势垒共振隧穿二极管,采用环型集电极和薄势垒结构研制的共振隧穿器件,在室温下测得其峰谷电流比高达13.98,峰电流密度大于89kA/cm2;概述了交叉阵列的分子存储器的研究进展.     

硅基单电子晶体管的制备

硅基单电子晶体管是一种极具潜力的新型量子器件。大多数硅基单电子晶体管的制备方法可以很好地与主流的CMOS工艺兼容。介绍了硅基单电子晶体管一些典型的具体制备工艺和方法以及该领域近年来的研究热点。     

高频石墨烯场效应晶体管研制

<正>石墨烯具有高电子迁移率和高热导率等优良特性,在毫米波、亚毫米波乃至太赫兹器件、超级计算机等方面具有广阔应用前景。然而石墨烯是二维结构,受衬底、栅界面的影响较体材料更为敏感,因而高性能的石墨烯FET器件的研制也成为一个极具挑战性的课题。南京电子器件研究所通过氢插入等工艺用SiC热解法制备出高质量的石墨烯薄膜,材枓霍尔迁移率达2000 cm2/(V·s)。在此基础上,开发了可降低栅介质散射作用的A1自氧化缓冲工艺,同时以自对准和T栅(150 nm栅脚,400 nm栅帽)减小器件的寄生效应,研制出了高性能石墨烯场效应     

单壁碳纳米管阵列场效应特性的研究

单壁碳纳米管(Single-walled carbon nanotube,SWCNT)有许多异常的电特性,要完全实现其在实际电子系统中的潜在应用价值,需要在器件与电路的结合上有不断创新的方法。由于SWCNT在电子学上分为金属型和半导体型两大类,其中每一大类根据手性的不同在电特性上又各有差异,再加上要合成或合成后分离出单一手性的SWCNT,目前的技术还存在相当大的难度。结合化学气相沉积中的控制生长、控制转移排列整齐有序的SWC-NT阵列与微加工工艺等方法,将SWCNT阵列作为一个器件单元来进行测试,测试结果显示了一定的场效应特性。     

Low Temperature Characteristics of Schottky Barrier Single Electron and Single Hole Transistors

Schottky barrier single electron transistors (SB‐SETs) and Schottky barrier single hole transistors (SB‐SHTs) are fabricated on a 20‐nm thin silicon‐on‐insulator substrate incorporating e‐beam lithography and a conventional CMOS process technique. Erbium‐ and platinum‐silicide are used as the source and drain material for the SB‐SET and SB‐SHT, respectively. The manufactured SB‐SET and SB‐SHT show typical transistor behavior at room temperature with a high drive current of 550 μA/μm and ?376 μA/μm, respectively. At 7 K, these devices show SET and SHT characteristics. For the SB‐SHT case, the oscillation period is 0.22 V, and the estimated quantum dot size is 16.8 nm. The transconductance is 0.05 μS and 1.2 μS for the SB‐SET and SB‐SHT, respectively. In the SB‐SET and SB‐SHT, a high transconductance can be easily achieved as the silicided electrode eliminates a parasitic resistance. Moreover, the SB‐SET and SB‐SHT can be operated as a conventional field‐effect transistor (FET) and SET/SHT depending on the bias conditions, which is very promising for SET/FET hybrid applications. This work is the first report on the successful operations of SET/SHT in Schottky barrier devices.     

硅单电子晶体管的制造及特性

报道了采用电子束光刻、反应离子刻蚀及热氧化等工艺,在p型SIMOX(separation by implanted oxygen)硅片上成功制造的一种单电子晶体管.特别是,提供了一种制造量子线和量子点的工艺方法,在器件的电流-电压特性上观测到明显的库仑阻塞效应和单电子隧穿效应.器件的总电容约为9.16aF.在77K工作温度下,也观测到明显的电流-电压振荡特性.     

硅单电子晶体管的制造及特性

报道了采用电子束光刻、反应离子刻蚀及热氧化等工艺,在p型SIMOX(separation by implanted oxygen)硅片上成功制造的一种单电子晶体管.特别是,提供了一种制造量子线和量子点的工艺方法,在器件的电流-电压特性上观测到明显的库仑阻塞效应和单电子隧穿效应.器件的总电容约为9.16aF.在77K工作温度下,也观测到明显的电流-电压振荡特性.     

Nonlinear Characterization and Modeling of Carbon Nanotube Field-Effect Transistors

We report for the first time to our knowledge large-signal measurements performed at 600 MHz and in time domain on carbon nanotube field-effect transistors (CNFETs) using a large-signal network analyzer. To overcome the very high mismatch between the high CNFET impedance and the basic 50-$Omega$ configuration of the setup, the output impedance was matched with the help of an experimental active load–pull configuration. Hence, we were able to observe under large-signal conditions the nonlinear behavior of CNFETs. Static measurements and continuous-wave ${ S}_{ ij}$-parameter measurements were made for many different biases. They were used in order to determine a nonlinear electrical model that has been validated thanks to the nonlinear measurements. The developed model opens the way for electrical CNFET circuit simulation and nonlinear applications of these devices.      

碳纳米管场效应晶体管电子输运特性的研究

由于硅器件尺寸不断缩小至纳米尺度,人们因此对纳米尺度器件开展了理论与结构方面的广泛而深入的研究,其中最重要的纳米尺度器件是基于碳纳米管的电场效应器件并被称为碳纳米管场效应晶体管(CNTFET).本文分析了碳纳米管场效应晶体管沟道电子的传输特性,并给出了用器件端子参数描述的器件I-V特性方程表达式,计算了器件的I-V特性曲线并把结果与纳米器件专用分析软件nanoMOS-2.0给出的结果作了比较,发现本文模型的计算结果均大于nanoMOS-2.0给出的结果,表明本文模型尚需进一步的深入分析和优化.     

Carbon Nanotube Based Multifunctional Ambipolar Transistors for AC Applications

Field‐effect transistors (FETs) fabricated on large diameter carbon nanotubes (CNTs) present typical ambipolar transfer characteristics owing to the small band‐gap of CNTs. Depending on the DC biasing condition, the ambipolar FET can work in three different regions, and then can be used as the core to realize multifunctional AC circuits. The CNT FET based circuits can work as a high‐efficiency ambipolar frequency doubler in the ambipolar transfer region, and also can function as in‐phase amplifier and inverted amplifier in the linear transfer region. Due to current saturation of the CNT FET, an AC amplifier with a voltage gain of 2 is realized when the device works in the linear transfer region. Achieving an actual amplification and frequency doubling functions indicates that complicated radio frequency circuits or systems can be constructed based on just one kind of device: ambipolar CNT FETs.