硅納米器件的太赫茲輻射特性研究.pdf

1、本論文基于量子輸運理論中的非平衡格林函數(shù)和泊松方程自洽求解方法，研究了輕摻雜源漏（LDDS）和異質(zhì)柵（HMG）對MOSFET的電學(xué)特性的影響，在此基礎(chǔ)上，提出場效應(yīng)管的優(yōu)化結(jié)構(gòu)。另外分析了納米場效應(yīng)晶體管的太赫茲輻射和探測特性，并且得出了一些有意義的結(jié)論。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　（1）基于非平衡格林函數(shù)和泊松方程的自洽數(shù)值解，提出了一種有限元方法下的雙柵雙材料 MOSFET（DMG-MOSFET）的量子動力學(xué)模型

2、，研究了它的轉(zhuǎn)移特性、亞閾值特性、高頻特性等，并與常規(guī)的雙柵單材料 MOSFET（SMG-MOSFET）進行了對比。結(jié)果表明DMG-MOSFET不僅可以抑制SCE、DIBL改善器件性能，同時器件的截至頻率能夠達到我們預(yù)想的THz頻率波段。
　?。?）建立了基于流體動力學(xué)理論的太赫茲輻射和探測的數(shù)值模擬，并用該數(shù)值模擬研究了DMG-MOSFET的太赫茲輻射和探測特性。仿真結(jié)果表明，在輻射模式下，改變弛豫時間，將會影響器件溝道內(nèi)的等離

3、子波動，同時影響THz電磁波的產(chǎn)生；而在探測模式下，改變外界溫度、漏電流、等離子波速、弛豫時間和柵長都將會影響THz響應(yīng)波形的變化。
　?。?）提出了一種新型的結(jié)合 LDDS和HMG結(jié)構(gòu)的碳納米管場效應(yīng)管（LDDS-HMG-CNTFET），研究了它的電流特性、亞閾值擺幅、尺寸縮小特性以及高頻特性等，結(jié)果表明，這種新型的LDDS-HMG-CNTFET不僅能夠明顯降低漏電流，減小亞閾值擺幅，還能提高器件的開關(guān)電流比和截止頻率。此外，我