导读:本文包含了单电子晶体管论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:晶体管,电荷,电子,室温,探针,逻辑,理论。
单电子晶体管论文文献综述
苏丽娜,李文佳,任舰[1]（2019）在《单电子晶体管探针的电荷检测机制（英文）》一文中研究指出单电子晶体管(SET)具有极高的电荷灵敏度,是一种超灵敏电荷计。在先前工作的基础上,首先建立了电荷检测的电路模型,该SET扫描探针系统将SET器件集成制备在探针针尖上。然后利用从已制备的SET探针系统中提取的器件参数,模拟研究了该探针系统对直流偏置的量子点(QD)进行电荷检测的过程,分析了探针系统的耦合系数、电压灵敏度及空间分辨率等性能参数。模拟结果表明,随着探测距离的增加,探针的电导响应减弱。该SET探针系统的电压灵敏度高达10~(-6) V/Hz~(1/2)、空间分辨率大于100 nm。通过模拟,最终获得了该探针系统的量子点的二维电势分布图。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2019年06期）
郭宏伟[2]（2018）在《基于二维/叁维材料异质结的新型电荷耦合器件及热电子晶体管》一文中研究指出随着集成电路制造工艺的不断前进,目前工艺节点已经达到7 nm,摩尔定律的步伐逐渐放缓。除了工艺上光刻成本的急剧提升,MOS场效应管的小尺寸效应(如“短沟道效应”)也逐渐需要引起重视。学术界、工业界一方面在发展新的技术(如Fin-FET技术、高k介质技术)来继续降低晶体管的漏电流和提升栅控能力,以最终提升开关比、功耗等性能,从而延续摩尔定律;另一方面,也在积极发展新型的材料来弥补当前半导体工艺的缺陷,二维材料就是其中一个重要的候选。典型的二维材料有石墨烯、黑磷、过渡族金属硫化物、六方氮化硼等。二维材料由于其原子级厚度的特性,可以存在很强的场效应,因而可以抑制“短沟道效应”,实现极短栅长的场效应管。除了电学应用,二维材料也被广泛地用于光通信或传感。以二维材料或者是二维/叁维异质结构成的光电探测器表现出了优异的性能。二维材料具有较高的透明性,较高的电导率,较强的场效应,多种禁带宽度以及新的物理机制等,可以极大地提升光电探测器的量子效率、增益和光谱响应范围等。因而,二维材料的引入可以和叁维材料的成熟工艺达到互补,解决电学和光学器件中存在的问题。本文主要集中在二维/叁维异质结晶体管的电学和光电方面的应用,从理论上研究了多层材料之间的接触和势垒问题,并且提出了新型的肖特基栅石墨烯场效应管、石墨烯/硅的栅控二极管、光致负阻器件、石墨烯/氧化层/半导体的新型场效应电荷耦合器件以及二维材料的热电子晶体管等。内容和成果如下:(1)对二维/叁维体系的接触进行了理论研究,并发展了适用于N层体系的通用理论。该解析方法考虑了二维体系有限的量子电容,可以自洽地计算N层材料中的电荷转移和能带。同时,也适用于表面态钉扎效应的计算。我们解析地计算了含表面态的石墨烯/硅体系,得到了肖特基势垒和石墨烯功函、量子电容、表面态密度、半导体掺杂等参数的关系,并考虑了低和高表面态密度两种情形,得到了石墨烯/硅势垒的肖特基极限和Bardeen极限。此外,不同于传统肖特基势垒,由于石墨烯态密度有限,石墨烯/半导体肖特基势垒存在新的电压导致势垒降低效应。通过对该效应的研究,我们提出了新型的肖特基栅石墨烯场效应管,并进行了实验验证。(2)深入研究了石墨烯/硅的肖特基结光电器件,并发现了氧化层的光电流贡献和光致负阻效应。其中,为独立研究氧化层的光电流贡献机制,我们提出了新型的石墨烯/硅肖特基结栅控二极管。结合COMSOL仿真,我们发现,两个负阻分别是来自于氧化层下的栅控表面复合和势阱导致的载流子限制效应。负阻峰谷比和栅控能力表现出了强烈依赖,会随着氧化层厚度的降低而增大。我们获得的峰谷比达到了 30以上。两个光致负阻的发现,为后续的光控振荡器、光存储以及光逻辑奠定了基础。(3)提出了新型的基于石墨烯场效应的电荷耦合器件(FE-CCD),并且制备了阵列式的FE-CCD图像传感器,实现了高质量成像。FE-CCD利用了传统CCD中深耗尽势阱的载流子积分效应,因而继承了其性能优势。然而不同的是,FE-CCD不需要进行势阱间的串行转移,电荷可以直接通过石墨烯的场效应进行原位无损读出,因而具有和传统CMOS图像传感器相似的随机存取优势。同时,我们拓展了光谱响应范围,使FE-CCD的工作波长可以从紫外(300 nm)一直延伸到短波红外(1870 nm)。另外,我们采用二维材料的范德华异质结作为像素,将功耗抑制到1 nW。最后,我们通过石墨烯场效应读出的特性,展示了两个FE-CCD像素之间的实时电荷转移。(4)研究了基于二维材料的新型热电子晶体管,为宽光谱的热电子光电探测器和高速的模拟、数字器件提供基础。热电子晶体管中最重要的参数是共基极收集效率,这个参数和光电探测中的光电效率密切相关。具体地,我们首先研究了采用硅针进行点接触的石墨烯基极热电子晶体管,并成功地实现了热电子收集;为实现更稳定的热电子收集,我们提出了石墨烯/硅的实空间转移热电子器件,采用直接电学加热的方式使热电子跨越肖特基势垒;最后,我们采用范德华堆迭方法,制备了纯二维异质结,并获得99.95%的热电子收集效率和233 A/cm2输出电流密度。热电子晶体管为后续二维材料中光注入热电子输运机制和热电子能谱研究奠定了基础。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-09-16）
孔伟名[3]（2018）在《基于单电子晶体管的通用逻辑门和叁值逻辑电路设计研究》一文中研究指出集成电路(Integrated circuit,IC)技术近60年的飞速发展,对信息化时代的到来起到了极大的推动作用。但随着器件特征尺寸的不断缩小,电路中互连线、热耗散、短沟道效应以及量子力学效应等一系列问题不断显现。单电子晶体管(Single Electron Transistor,SET)凭借着其高集成度、低功耗以及与传统的CMOS电路相兼容等优势,被认为是新一代超低功耗、超高密度集成电路最具有竞争力的新型纳米电子器件之一。论文在阐述单电子晶体管原理、结构、仿真模型和电学特性的基础上,对SET的通用逻辑门、超前进位加法器和多值逻辑门电路设计进行了研究。具体工作如下:1、单电子晶体管通用逻辑门以及通用阈值逻辑门设计研究。在介绍通用逻辑门原理的基础上,优化设计了基于SET的最佳通用逻辑门ULG.2。优化后的电路具有晶体管数更少,延迟和功耗更小的特征。利用ULG.2设计了全加/减器和全比较器。提出了基于SET的叁变量通用阈值逻辑门UTLG,通过设计实例说明了基于叁变量通用阈值逻辑门的查表设计方法。2、基于SET的超前进位加法器设计与研究。在对超前进位加法器原理分析的基础上,从进位结构和底层电路两方面进行了优化设计,通过16位超前进位加法器的设计验证了方案的正确性。结果表明该加法器具有结构简单、功耗低、延迟小的优点。3、基于SET的叁值逻辑基本门电路设计与研究。在开关-信号理论的指导下,建立了控制信号、传输源及电路阈值叁者间的作用关系的传输运算表达式。通过对叁值逻辑电路分析,设计了基于SET的叁值文字、极性变换、与门、或门以及通用T门算子等电路。仿真结果验证了电路逻辑功能的正确性。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01）
苏丽娜[4]（2016）在《射频单电子晶体管探针及其应用研究》一文中研究指出随着固态量子信息器件、纳米器件和新颖纳米功能材料研究的深入开展,人们对高速、高灵敏度和高空间分辨率的电荷探测提出了新需求。常规的低温电压或电流放大器不能满足上述测试需求,主要受以下几方面的限制:(1)放大电路功耗大,在低温下对被测对象的温度扰动大;(2)灵敏度和速度低;(3)探测电路通常与被测对象相集成,位置固定而不可调,测试灵活性差,效率低,并且对被测器件的反作用不可控。本文研制的射频单电子晶体管(RF SET)探针能有效解决上述问题,测量并记录被测纳米器件或电路中任意一点处的电荷/电势及其动态变化,是微纳尺度下物理、材料、器件和电路研究中的“示波器”和扫描成像显微镜。通过在绝缘探针的针尖处集成单电子晶体管(SET),实现高空间分辨率的电荷分布成像和几何形貌成像;通过在绝缘探针的主体部分集成射频共振电路,利用射频共振信号读出SET的电荷状态,克服传统SET速度慢的缺点,实现高速、高灵敏度的电荷探测。该集成方法是对探针的纳米制备及低温操作的技术挑战,RF SET探针的研制可为纳米器件、量子电子器件及其集成电路的研究提供一种具有高电荷分辨率、高时间分辨率和高空间分辨率的重要测试手段。本论文重点研究在绝缘体上硅(SOI)基底上集成SET、射频共振电路和扫描探针的微纳加工技术,并提高探针的工作温度和温度范围。论文的主要研究内容概括如下。1、在正统理论的基础上建立了SET的数学解析模型,结合蒙特卡罗与主方程两种方法对SET进行了数值分析,得到了精度较高、收敛较快的模拟结果。具体研究了栅极偏压、漏极偏压、温度和隧道结电阻等参数对器件特性的影响,并探讨了各参数对SET灵敏度的影响,总结了SET电荷计的设计准则,对RF SET探针上SET器件的设计具有指导意义。2、发展了一种基于重掺杂SOI的SET设计和制备方法,可精确控制器件的结构及尺寸,形成了可靠的硅基SET可控制备技术。开发了图形反转和图形划分的方法,结合电子束曝光、感应耦合等离子体刻蚀、紫外光刻、热氧化等工艺,实现了SET隧穿势垒和库仑岛的精确可控制备,得到了库仑岛直径约60 nm、库仑阻塞能约12.5 meV、工作温度达70 K的Si基SET。热氧化工艺形成了高质量的隧穿势垒,且进一步减小了库仑岛的尺寸,有效提高了器件的工作温度。与Al/Al2O3 SET及GaAs/AlGaAs SET相比,制备出的Si基SET将工作温度从mK量级提高至K量级。3、建立了透射式与反射式RF SET的等效电路模型,研究了受电荷调制的SET阻抗对RF SET共振电路的品质因子、阻抗和射频信号的影响,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。比较了透射式与反射式RF SET,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度。改进并设计了可同时测量射频特性和电学特性的RF SET的射频读出电路,对射频读出电路信号作数值分析,为优化RF SET与电路设计、实现后续RF SET探针信号的高速高效读出提供基础。4、建立了SET电荷探测的等效电路模型,分析了SET与针尖边缘距离对响应和灵敏度的影响,发展了一种基于射频SOI的新型RF SET探针。基于先前的SET器件设计与制备技术,在高阻抗衬底的射频SOI上集成制备了探针、SET和射频传输线,有效减小了射频损耗,得到了RF SET探针。通过优化设计及改进工艺,避免SET在探针刻蚀工艺中受到损坏,实现了SET在探针上的精确定位与制备。制备出的Si基SET位于针尖10?m内,库仑岛直径约70 nm,在4.2 K时呈现出明显的库仑阻塞现象,最佳电荷灵敏度约2.5?10-5 e/Hz1/2。库仑阻塞能约18 meV,理论工作温度高达到208 K,可适应更宽的工作温度范围。将此RF SET探针与射频读出电路相集成,观测到了谐振频率约828 MHz、品质因子约7.0的透射信号,以及谐振频率约690 MHz、品质因子约6.4的反射信号。5、最后,将RF SET探针与低振动低温真空系统、射频读出电路、扫描控制系统等子系统进行组装,搭建了RF SET探针电荷探测与示波系统,实现了系统的几何形貌扫描功能。通过COMSOL软件,建立了RF SET探针的电荷探测模型。通过对静电场的分析,研究了偏置电压、探测距离对库仑岛电势的影响,建立了耦合系数与探测距离间的解析关系,构建了一种电荷检测的定量研究方法。评估了探针对被测量子点的灵敏度及空间分辨率,电压灵敏度最高达10-6 V/Hz1/2,空间分辨率约100 nm。在此基础上,模拟得到了量子点的二维电势分布图,为系统的信号分析和定量化测试提供了第一手的具体指导。(本文来源于《江南大学》期刊2016-06-01）
苏丽娜,李欣幸,秦华,顾晓峰[5]（2016）在《基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的数值分析》一文中研究指出集成单电子晶体管SET(Single Electron Transistor)与射频共振电路的射频单电子晶体管RF SET(Radio FrequencySingle Electron Transistor)是一种高速高灵敏的电荷计。通过建立RF SET的等效电路模型,对共振电路及其与射频传输线的集成进行模拟分析,得到了SET阻抗的最佳匹配,获得了所需的谐振频率、品质因子和对SET阻抗的灵敏度。结果表明,受电荷调制的SET阻抗直接影响着共振电路的品质因子、阻抗和射频透射/反射系数。射频信号随着SET的阻抗降低而减小,峰位基本不变。在SET阻抗小于200 kΩ时,共振信号幅度随阻抗的变化率较大。透射式与反射式两种结构相比,前者共振频率及品质因子更高,后者则具有更高的灵敏度优势。(本文来源于《传感技术学报》期刊2016年04期）
杜勇[6]（2016）在《单电子晶体管及其工艺制作技术研究》一文中研究指出单电子晶体管是晶体管的主要形式之一,本文深入的分析了单电子晶体管的工艺制作技术,并对提升单电子晶体管运行质量的具体方案进行了分析研究,对提升单电子晶体管的运行质量,具有十分重要的意义。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2016年12期）
苏丽娜,吕利,李欣幸,秦华,顾晓峰[7]（2014）在《单电子晶体管用于电荷检测的研究》一文中研究指出单电子晶体管可用作超灵敏电荷计进行高灵敏电荷检测。首先建立了单电子晶体管电荷检测的电路模型,阐释了其电荷检测机制;然后利用COMSOL和MATLAB软件对检测过程进行了模拟研究,分析了不同电荷量和检测距离时单电子晶体管库仑岛的电势,并研究了电荷量、检测距离及电荷间静电耦合对单电子晶体管电导的影响。结果表明,单电子晶体管电荷检测时工作点和检测距离决定其电荷检测的量程,最佳检测距离应设置在电导-距离曲线的斜率最大处。(本文来源于《微纳电子技术》期刊2014年10期）
陈小保[8]（2014）在《室温条件下单电子晶体管研究》一文中研究指出相比于传统的CMOS电路,单电子晶体管(single electron transistor,SET)电路具有小尺寸和低功耗等优点。当前工艺下制备出来的SET已经能在室温下正常工作,同时,在制备工艺上,SET逐渐与CMOS兼容,更进一步推进了SETMOS混合逻辑向实用化趋近。因此,本文分析研究了在室温条件下SET的新特性,基于SETMOS混合结构设计了类伪NMOS逻辑和可重构逻辑等,主要创新工作体现在:1.改进了SET的电导分析模型,并基于改进了的电导分析模型对其电导特性进行了初步分析。基于此模型,我们对栅-源、源-漏的电导特性进行了验证,其结果与SET的I-V特性如库仑振荡、库仑阻塞和库仑台阶等完全相符。特别地,通过分析证明,该模型适用于0K<T≤300K下的SET。此外,我们还利用该电导分析模型对SET负微分电导进行了验证和初步分析。2.提出了能量量子化条件下的SET分析模型,并对该模型进行了验证。从正则理论出发,计算出室温条件下SET的临界尺寸:存储器件为6.9nm,逻辑器件为1.7nm;计算出SET室温下发生能量量子化效应的临界尺寸:2.3nm。考虑到能量量子化带来的副作用,从室温下能正常工作的SET的制备已取得的成果中对避免能量量子化效应提出了解决办法:SETMOS混合逻辑。3.设计了基于SETMOS混合结构的类伪NMOS逻辑。从伪NMOS逻辑出发,我们提出了基于SETMOS混合结构的类伪NMOS逻辑,给出了它的一般结构,并通过仿真验证了具有代表性的3输入混合下拉网络类伪NMOS逻辑。基于类伪NMOS逻辑,我们设计了NAND门,NOR门以及n输入混合PDN门,对上述逻辑门的功能、功耗、延迟、面积和电压摆幅等功能性能问题进行了研究,并与利用CMOS逻辑和纯SET逻辑实现上述功能门在各个方面进行详实的比较。我们对类伪NMOS逻辑的多级电路以及多扇出电路的驱动能力进行了研究,结果显示类伪NMOS逻辑的驱动能力与预测一致,并能够保持电压摆幅的恒定以及功耗的相对稳定。对类伪NMOS逻辑中的n输入逻辑门,只要1个PMOS、1个NMOS、n个SET就能实现其功能,与CMOS逻辑相比,类伪NMOS逻辑节省了面积,与伪NMOS逻辑相比,类伪NMOS逻辑降低了功耗。更为主要的,类伪NMOS逻辑对基于SET的大规模集成电路设计是非常适合的。4.设计了基于SETMOS逻辑的可重构反相器/缓冲器单元和可重构类伪NMOS逻辑。我们设计了基于SETMOS逻辑的可重构反相器/缓冲器单元,对该单元进行了模拟并获得了很好的结果,这是基于SETMOS逻辑进行可重构设计的跨越性的一步,为后续的可重构设计奠定了坚实的基础。根据可重构反相器/缓冲器单元,我们提出了更为一般的基于SETMOS混合结构的可重构逻辑,同时结合第四章中提出的类伪NMOS逻辑,我们将基于SETMOS混合结构的可重构逻辑命名为可重构类伪NMOS逻辑,通过对可重构类伪NMOS逻辑中3输入代表性电路、多级电路、多扇出电路的设计和模拟,分别研究了其面积、功耗、延迟、电压摆幅和驱动能力等多项性能指标,并与传统的CMOS逻辑进行比较。明显地,这种可重构逻辑能扩展到任意的n输入的情形。在n输入可重构类伪NMOS逻辑电路中,通过电路的可重构性和不同的配置,仅仅使用1个PMOS管、1个NMOS管和n个SET最多能实现2n种逻辑功能,这能大大减少面积和功耗。5.设计了可重构单SET多输入逻辑。我们从机理上对可重构类伪NMOS逻辑进行研究。基于该机理,我们设计了基于SETMOS混合结构的另一种可重构逻辑:可重构单SET多输入逻辑,该种该类SETMOS混合逻辑中,其结构固定不变,由PMOS管、NMOS管与SET串联构成,仅仅通过在SET的栅端增加电容和输入的个数而改变其获得新的功能。我们还根据可重构单SET多输入逻辑结构设计了可重构NAND/NOR系列逻辑。实现任意的逻辑功能,可重构单SET多输入逻辑均只需要耗用1个PMOS、1个NMOS、1个SET,能最大限度的节省面积。(本文来源于《国防科学技术大学》期刊2014-10-01）
张洪涛,詹云峰,Georg,Bastian,Uli,Lemmer[9]（2013）在《纳米线多型异质结碳化硅室温单电子晶体管研究》一文中研究指出采用碳化硅4H/6H多型纳米线制备单电子晶体管,在室温下观察到库仑阻塞效应和负微分电阻,I-V曲线呈现典型的库仑台阶,其台阶为周期性的,这些周期性小台阶,又呈现非周期的嵌套结构。单根纳米线碳化硅由4H/6H多型交替生长构成,它们嵌合构成竹节状生长,碳化硅多型结构中4H多型晶体构成双势垒,其直径为10~80nm,长度约50nm。而联结4H多型的6H多型晶体部分,长度约20nm,且直径较细(约10~35nm),被认为是库仑孤岛。(本文来源于《固体电子学研究与进展》期刊2013年05期）
陈小保,邢座程,隋兵才[10]（2013）在《室温下单电子晶体管3种临界尺寸的确定》一文中研究指出为使单电子晶体管达到实际应用的地步,开展室温条件下相关研究成为必然。从正统理论出发,推导、计算出室温条件下单电子晶体管能否正常工作的库仑岛临界尺寸:存储器件为6.5nm,逻辑器件为1.5nm;本文还推导和计算出单电子晶体管室温下发生能量量子化效应的临界尺寸:4.7nm,并对这3种临界尺寸进行了验证和分析。另外,通过比较分析本文还得出了室温条件下,所有逻辑器件均必须考虑能量量子化效应,所有存储器件应尽量考虑能量量子化效应的结论。分析结果表明,库仑岛临界尺寸的确定对单电子晶体管的实际应用具有重要意义。(本文来源于《国防科技大学学报》期刊2013年03期）
单电子晶体管论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
随着集成电路制造工艺的不断前进,目前工艺节点已经达到7 nm,摩尔定律的步伐逐渐放缓。除了工艺上光刻成本的急剧提升,MOS场效应管的小尺寸效应(如“短沟道效应”)也逐渐需要引起重视。学术界、工业界一方面在发展新的技术(如Fin-FET技术、高k介质技术)来继续降低晶体管的漏电流和提升栅控能力,以最终提升开关比、功耗等性能,从而延续摩尔定律;另一方面,也在积极发展新型的材料来弥补当前半导体工艺的缺陷,二维材料就是其中一个重要的候选。典型的二维材料有石墨烯、黑磷、过渡族金属硫化物、六方氮化硼等。二维材料由于其原子级厚度的特性,可以存在很强的场效应,因而可以抑制“短沟道效应”,实现极短栅长的场效应管。除了电学应用,二维材料也被广泛地用于光通信或传感。以二维材料或者是二维/叁维异质结构成的光电探测器表现出了优异的性能。二维材料具有较高的透明性,较高的电导率,较强的场效应,多种禁带宽度以及新的物理机制等,可以极大地提升光电探测器的量子效率、增益和光谱响应范围等。因而,二维材料的引入可以和叁维材料的成熟工艺达到互补,解决电学和光学器件中存在的问题。本文主要集中在二维/叁维异质结晶体管的电学和光电方面的应用,从理论上研究了多层材料之间的接触和势垒问题,并且提出了新型的肖特基栅石墨烯场效应管、石墨烯/硅的栅控二极管、光致负阻器件、石墨烯/氧化层/半导体的新型场效应电荷耦合器件以及二维材料的热电子晶体管等。内容和成果如下:(1)对二维/叁维体系的接触进行了理论研究,并发展了适用于N层体系的通用理论。该解析方法考虑了二维体系有限的量子电容,可以自洽地计算N层材料中的电荷转移和能带。同时,也适用于表面态钉扎效应的计算。我们解析地计算了含表面态的石墨烯/硅体系,得到了肖特基势垒和石墨烯功函、量子电容、表面态密度、半导体掺杂等参数的关系,并考虑了低和高表面态密度两种情形,得到了石墨烯/硅势垒的肖特基极限和Bardeen极限。此外,不同于传统肖特基势垒,由于石墨烯态密度有限,石墨烯/半导体肖特基势垒存在新的电压导致势垒降低效应。通过对该效应的研究,我们提出了新型的肖特基栅石墨烯场效应管,并进行了实验验证。(2)深入研究了石墨烯/硅的肖特基结光电器件,并发现了氧化层的光电流贡献和光致负阻效应。其中,为独立研究氧化层的光电流贡献机制,我们提出了新型的石墨烯/硅肖特基结栅控二极管。结合COMSOL仿真,我们发现,两个负阻分别是来自于氧化层下的栅控表面复合和势阱导致的载流子限制效应。负阻峰谷比和栅控能力表现出了强烈依赖,会随着氧化层厚度的降低而增大。我们获得的峰谷比达到了 30以上。两个光致负阻的发现,为后续的光控振荡器、光存储以及光逻辑奠定了基础。(3)提出了新型的基于石墨烯场效应的电荷耦合器件(FE-CCD),并且制备了阵列式的FE-CCD图像传感器,实现了高质量成像。FE-CCD利用了传统CCD中深耗尽势阱的载流子积分效应,因而继承了其性能优势。然而不同的是,FE-CCD不需要进行势阱间的串行转移,电荷可以直接通过石墨烯的场效应进行原位无损读出,因而具有和传统CMOS图像传感器相似的随机存取优势。同时,我们拓展了光谱响应范围,使FE-CCD的工作波长可以从紫外(300 nm)一直延伸到短波红外(1870 nm)。另外,我们采用二维材料的范德华异质结作为像素,将功耗抑制到1 nW。最后,我们通过石墨烯场效应读出的特性,展示了两个FE-CCD像素之间的实时电荷转移。(4)研究了基于二维材料的新型热电子晶体管,为宽光谱的热电子光电探测器和高速的模拟、数字器件提供基础。热电子晶体管中最重要的参数是共基极收集效率,这个参数和光电探测中的光电效率密切相关。具体地,我们首先研究了采用硅针进行点接触的石墨烯基极热电子晶体管,并成功地实现了热电子收集;为实现更稳定的热电子收集,我们提出了石墨烯/硅的实空间转移热电子器件,采用直接电学加热的方式使热电子跨越肖特基势垒;最后,我们采用范德华堆迭方法,制备了纯二维异质结,并获得99.95%的热电子收集效率和233 A/cm2输出电流密度。热电子晶体管为后续二维材料中光注入热电子输运机制和热电子能谱研究奠定了基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
单电子晶体管论文参考文献
[1].苏丽娜,李文佳,任舰.单电子晶体管探针的电荷检测机制（英文）[J].微纳电子技术.2019
[2].郭宏伟.基于二维/叁维材料异质结的新型电荷耦合器件及热电子晶体管[D].浙江大学.2018
[3].孔伟名.基于单电子晶体管的通用逻辑门和叁值逻辑电路设计研究[D].浙江工业大学.2018
[4].苏丽娜.射频单电子晶体管探针及其应用研究[D].江南大学.2016
[5].苏丽娜,李欣幸,秦华,顾晓峰.基于射频单电子晶体管的超灵敏电荷计的数值分析[J].传感技术学报.2016
[6].杜勇.单电子晶体管及其工艺制作技术研究[J].黑龙江科技信息.2016
[7].苏丽娜,吕利,李欣幸,秦华,顾晓峰.单电子晶体管用于电荷检测的研究[J].微纳电子技术.2014
[8].陈小保.室温条件下单电子晶体管研究[D].国防科学技术大学.2014
[9].张洪涛,詹云峰,Georg,Bastian,Uli,Lemmer.纳米线多型异质结碳化硅室温单电子晶体管研究[J].固体电子学研究与进展.2013
[10].陈小保,邢座程,隋兵才.室温下单电子晶体管3种临界尺寸的确定[J].国防科技大学学报.2013
论文知识图
