碳納米管互連線電特性的研究.pdf

1、集成電路互連線的特征尺寸進(jìn)入納米時(shí)代以后，銅互連面臨了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，必須尋找一種新的互連材料；人們發(fā)現(xiàn)碳納米管有許多互連方面的優(yōu)點(diǎn)，是最有可能替代銅線的互連材料；在這樣的背景下，為了實(shí)現(xiàn)碳納米管的互連應(yīng)用，就必須研究其在互連方面的電特性。
　　 本研究在分布參數(shù)等效電路的基礎(chǔ)上，采用電磁場(chǎng)分析軟件來提取管束中每根碳納米管與地線之間的電容，與已有的近似公式進(jìn)行比較，得出近似公式法計(jì)算的管束的總靜電電容值偏大，影響分析的精度，并且近似

2、公式不能計(jì)算每根碳納米管的電容；隨著工藝節(jié)點(diǎn)的減小，靜電電容占總電容的比例增大，對(duì)電性能的影響變大，所以必須準(zhǔn)確提取碳納米管束互連線的靜電電容，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行了如下電特性的研究：分析了單壁碳納米管互連線的電特性。提出反映互連材料電特性的主要參數(shù)，通過這些參數(shù)來評(píng)估碳納米管互連線的電性能；討論了單根碳納米管的直徑，長(zhǎng)度和接觸電阻對(duì)單壁碳納米管互連線的穩(wěn)定性、串?dāng)_性和時(shí)延性的影響。重點(diǎn)探討了穩(wěn)定性，指出并比較了互連線穩(wěn)定性的分析方法，最后

3、采用波特圖的方法來分析穩(wěn)定性，該方法的優(yōu)點(diǎn)是可以直觀地給出穩(wěn)定裕量，定量地表征碳納米管互連線的穩(wěn)定性大小，并且可以反映頻率特性，這對(duì)于高頻環(huán)境下的碳納米管互連線電性能的分析是十分有利的。對(duì)于實(shí)際應(yīng)用來說，直徑，長(zhǎng)度、接觸電阻和管束密度決定了碳納米管互連線的電性能，得出了這些參數(shù)對(duì)碳納米管電性能的影響規(guī)律。在單壁碳納米管的基礎(chǔ)上，分析了多壁碳納米管互連線的電特性。建立了多壁碳納米管的等效電路模型，分析了與單壁碳納米管的不同之處；討論了直徑