Một số kết quả mới trong mô phỏng transistor đơn điện tử
Email tác giả liên hệ:
minhlh@hcmute.edu.vnTừ khóa:
Transistor đơn điện tử, đặc trưng dòng-thế, khóa Coulomb, bậc thang Coulomb, dao động CoulombTóm tắt
Transistor đơn điện tử (SET) là một yếu tố cơ bản trong lĩnh vực nghiên cứu về điện tử nano và công nghệ nano hiện nay. SET cho kích thước đặc tính nano, tiêu tốn công suất thấp, tốc độ làm việc cao và mật độ tích hợp cao. SET là một linh kiện chuyển mạch thang nano mới; có thể điều khiển chuyển động của một điện tử và hoạt động dựa trên hiệu ứng xuyên hầm. Việc nghiên cứu SET thực nghiệm trong nước chưa thể thực hiện được trong điều kiện hiện nay.Trong khi đó mô phỏng là phương pháp nghiên cứu cho ra kết quả đáng tin cậy và hoàn toàn thực hiện được. Kết quả mô phỏng sẽ định hướng cho chế tạo và thực nghiệm. Mục tiêu của bài báo này là bàn về vật lý của SET và tập trung lên mô phỏng đặc trưng lượng tử cơ bản của linh kiện như hiệu ứng xuyên hầm, khóa Coulomb, chấm lượng tử, bậc thang Coulomb và dao động Coulomb. Những đặc trưng dòng-thế được nghiên cứu kỹ dùng để minh họa. Mô hình của SET dựa trên một mức năng lượng (SET kim loại) và nhiều mức (SET bán dẫn). Hai loại SET kim loại và bán dẫn đã được mô phỏng.
Tải xuống: 0
Tài liệu tham khảo
International technology roadmap for semiconductors, (2006), http://public.itrs.net.
D. V. Averin, K. K. Likharev, Coulomb blockade of tunneling and coherent oscillations in small tunnel junctions, J. Low Temperature Physics, 62,345-372 (1986).
T. A. Fulton, J. G. Dolan, Observation of single electron charging effects in small tunnel junctions, Physics Review Lett., 59, 109-112(1987).
K.K. Likharev, Single electron devices and their applications, Proc. IEEE, 87, pp. 606-632, (1999).
Y. Nakamura, C. D. Chen, J. S. Tsai, 100 K operation of Al-based single electron transistors, Japan Journal of Applied Physics, 35, 1465-1467(1996).
X. Tang, X. Baie, V. Bayot, F. Van de Wiele, J. P. Colinge, An SOI single electron transistor, Proceedings of Silicon on Insulator Conference, Oct. 1999,46-47 (1999).
M. Ahlskog, R Tarkiainen, L. Roschier, P. Hakonen, Single electron transistor made of two crossing multi-walled carbon nanotubes and its noise properties, Applied Physics Lett., 77,4037-4039(2000).
K. Matsumoto, M. Ishii, K Segawa, Y. Oka, B. J. Vartanian, J.S.Harris, Room temperature operation of a single electron transistor made by the scanning tunneling microscope nanooxidation process for the TiO/Ti system, Appl. Phys. Lett. 68, 34 (1996): doi:101063/1, 116747.
J. I. Shirakashi, K. Matsumoto, N. Miura, M. Kanagai, Single electron charging effects in Nb/Nb oxide-based single electron transistor at room temperature, Applied Physics Lett. 72, 15, 1893-1895(1998).
Y. A. Pashkin, Y. Nakamura, J. S. Tsai, Room-temperature Al single electron transistor made by electron beam lithography, Applied Physics Lett. 76, 16,2256-2258(2000).
J. R. Heath, M. A. Ratner, Molecular electronics, Physics Today, 56, 43-49(2003).
A. K. Geim, K. S. Novoselov, The rise of grapheme, Nature materials, 6,183-191(2007).
C. Wasshuber, Computational Electronics, New York: Springer-Verlag (2002).
R. H. Chen, A. N. Karotkov, K. K. Likharev, A new logic family based on single electron transistors, Proceedings of Device Res. Conf., 44-45, Charlottesville, 19-21 June 1995.
K. Uchida, R. Matsuzawa, J. Koga, R. Ohba, S. Takagi, A. Toriumi, Analytical single electron transistor (SET) model for design and analysis of realistic SET circuits, Jpn. J. Appl. Phys., 39,2321-2324(2000).
Hiroshi Inokawa, Yamo Takashi, A compact analytical model for asymmetrical single-electron transistors, IEEE Transactions on Electron Devices, 50, 2,455-461(2003).
S. Mahapatra, V. Vainish, C. Wasshuber, K. Banerjee, A. M. Ionescu, Analytical modeling of single electron transistor (SET) for hybrid CMOS-SET analog IC design, IEEE Trans. Electron Devices,51, 11,1772-1782(2004).
S. Datta, Quantum Transport: Atom to Transistor, Cambridge University Press (2005).
D. S. Hien, Development of quantum device simulator, NEMO-VN2, Proceedings of fifth IEEE international symposium on electronic design, test and applications, DELTA-2010, 13-15 January 2010, Ho Chi Minh City,170-173(2010).
Tải xuống
Đã Xuất bản
Cách trích dẫn
Số
Chuyên mục
Categories
Giấy phép
Tác phẩm này được cấp phép theo Giấy phép quốc tế Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 .
Bản quyền thuộc về JTE.
