美国制出硅纳米晶体管 展现出明显的量子限制效应

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《航天器工程》 2011年第3期97-97,共1页

据科技网报道，美国物理学家组织网2011年3月21日报道，美国得克萨斯大学的一个研究小组用非常细的纳米线制造出一种晶体管，表现出明显的量子限制效应，纳米线的直径越小，电流越强。该技术有望在生物感测、集成电路缩微制造方面发挥... 据科技网报道，美国物理学家组织网2011年3月21日报道，美国得克萨斯大学的一个研究小组用非常细的纳米线制造出一种晶体管，表现出明显的量子限制效应，纳米线的直径越小，电流越强。该技术有望在生物感测、集成电路缩微制造方面发挥重要作用。相关研究发表在最近出版的《纳米快报》上。 展开更多

关键词 美国得克萨斯大学 量子限制效应 纳米晶体管 物理学家 集成电路 纳米线 微制造 硅

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碳纳米管场效应晶体管制备的新进展:可降解聚合物包裹技术

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作者 燕春晖(摘译) 《石油炼制与化工》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期126-126,共1页

随着传统硅基技术接近物理极限,寻找新型半导体材料成为了研究热点。碳纳米管(CNTs),特别是半导体型碳纳米管(s-CNTs),因其卓越的载流子迁移率和低本征电容,被认为是未来高性能电子器件的理想材料。然而,传统聚合物包裹技术虽然能有效... 随着传统硅基技术接近物理极限,寻找新型半导体材料成为了研究热点。碳纳米管(CNTs),特别是半导体型碳纳米管(s-CNTs),因其卓越的载流子迁移率和低本征电容,被认为是未来高性能电子器件的理想材料。然而,传统聚合物包裹技术虽然能有效分离半导体碳纳米管(s-CNTs),但用于包裹的残留聚合物会严重影响器件性能。最近,北京大学彭练矛院士的研究团队开发了一种使用可降解聚合物对碳纳米管进行高纯度分离的技术,并可高效去除聚合物,相关研究成果发表于《ACS Nano》杂志上。 展开更多

关键词 半导体碳纳米管 碳纳米管场效应晶体管 可降解聚合物 载流子迁移率 新型半导体 团队开发 物理极限 半导体型

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一维硅锗纳米复合材料的制备及在场效应晶体管中的应用

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作者 裴立宅 赵海生 +1 位作者 谭伟 俞海云 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A06期2323-2326,共4页

一维硅锗纳米复合材料，主要包括硅锗纳米线异质结与纳米管，具有优异的电学、光学等性能，易与现代以硅为基础的微电子工业相兼容，所以在纳米器件等领域得到了广泛重视。总结了一维硅锗纳米复合材料的研究现状和相关的制备方法，重点... 一维硅锗纳米复合材料，主要包括硅锗纳米线异质结与纳米管，具有优异的电学、光学等性能，易与现代以硅为基础的微电子工业相兼容，所以在纳米器件等领域得到了广泛重视。总结了一维硅锗纳米复合材料的研究现状和相关的制备方法，重点评述了在纳米场效应晶体管中的应用，并对其研究前景做了展望。 展开更多

关键词 硅锗 一维纳米复合材料 制备 纳米场效应晶体管 应用

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碳纳米管场效应晶体管用于大肠杆菌检测的研究 被引量：1

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作者 符晓龙 杨丹娜 +1 位作者 谌志强 李赛 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2015年第8期192-194,共3页

采用连接分子1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯(PASE)和大肠杆菌抗体对碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)进行修饰,制备出针对大肠杆菌检测的生物传感器。通过扫描电镜发现有连接分子修饰的CNTFET对大肠杆菌有很好的吸附效果,且根据检测大肠杆菌过程中C... 采用连接分子1-芘丁酸琥珀酰亚胺酯(PASE)和大肠杆菌抗体对碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)进行修饰,制备出针对大肠杆菌检测的生物传感器。通过扫描电镜发现有连接分子修饰的CNTFET对大肠杆菌有很好的吸附效果,且根据检测大肠杆菌过程中CNTFET源漏电极之间电阻的变化特点,发现仅有连接分子修饰的CNTFET对大肠杆菌有很好的响应效果。另外,用CNTFET检测不同浓度的大肠杆菌时,随着大肠杆菌浓度的增加,源漏电极之间的电阻也越来越大,证明了以CNTFET为基础的生物传感器检测大肠杆菌的可能性。 展开更多

关键词 碳纳米管场效应晶体管 生物传感器 大肠杆菌

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首个10纳米以下碳纳米管晶体管问世

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《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期32-32,共1页

据美国物理学家组织网2月2日（北京时间）报道，来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示，他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管（CNT）晶体管，而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流... 据美国物理学家组织网2月2日（北京时间）报道，来自IBM、苏黎世理工学院和美国普渡大学的工程师近日表示，他们构建出了首个10纳米以下的碳纳米管（CNT）晶体管，而这种尺寸正是未来十年计算技术所需的。这种微型晶体管能有效控制电流，在极低的工作电压下，仍能保持出众的电流密度，甚至可超过同尺寸性能最好的硅晶体管的表现。相关研究报告发表在最新一期的《纳米快报》杂志上。 展开更多

关键词 碳纳米管晶体管 北京时间 物理学家 计算技术 控制电流 工作电压 电流密度 硅晶体管

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法国科学家展示百万兆赫晶体管

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作者 陈明暹（编译） 《现代科技译丛（哈尔滨）》 2005年第3期14-15,共2页

在美国<应用物理通讯>2004年3月29日出版的一期杂志上,法国研究人员报告他们研制成功了一种纳米晶体管,能通过等离子波产生百万兆赫信号."该器件填补了0.3～3000 000兆赫间没有小型固态源的空白."蒙彼利埃大学的伍斯克&... 在美国<应用物理通讯>2004年3月29日出版的一期杂志上,法国研究人员报告他们研制成功了一种纳米晶体管,能通过等离子波产生百万兆赫信号."该器件填补了0.3～3000 000兆赫间没有小型固态源的空白."蒙彼利埃大学的伍斯克·拉普说道,他是提出上述报告的一个多国研究小组的领导. 展开更多

关键词 纳米晶体管 法国 科学家 展示 应用物理 研制成功 研究人员 固态源 离子波

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碳纳米管/金属接触改善方法的研究进展 被引量：3

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作者 陈长鑫 金铁凝 张亚非 《无机材料学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期449-457,共9页

碳纳米管(CNT)由于其独特结构和优异特性已被广泛用来构筑各种纳米器件.而CNT与电极间的接触在CNT器件中扮演着重要的作用,是器件性能的关键影响因素.采用何种有效的方法来改善CNT与金属电极间的接触一直是CNT器件研究中的一个重要方面... 碳纳米管(CNT)由于其独特结构和优异特性已被广泛用来构筑各种纳米器件.而CNT与电极间的接触在CNT器件中扮演着重要的作用,是器件性能的关键影响因素.采用何种有效的方法来改善CNT与金属电极间的接触一直是CNT器件研究中的一个重要方面.本文综述了近年来CNT/金属接触改善方法的研究进展,结合本课题组的研究对目前有代表性的接触改善方法进行介绍.阐述了各种改善方法的原理和加工工艺,讨论了采用这些方法获得的接触特性和器件性能,并对各方法的特点进行了比较. 展开更多

关键词 碳纳米管(CNT) 碳纳米管/金属接触 接触电阻 碳纳米管场效应晶体管(CNTFET) 综述

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单壁碳纳米管束的排布

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作者 杨丹娜 王林 +3 位作者 张潇娴 王东卫 谌志强 李赛 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期103-107,共5页

流体排布法是实现碳纳米管定向排列的一种简单的方法。采用流体排布法在具有浸润性图案化的基底上成功地对单壁碳纳米管(SWNTs)束进行了水平方向上的排布。将SWNTs悬浮液滴入光刻胶制成的微通道中,在流体剪切力作用下,弯曲的SWNTs在一... 流体排布法是实现碳纳米管定向排列的一种简单的方法。采用流体排布法在具有浸润性图案化的基底上成功地对单壁碳纳米管(SWNTs)束进行了水平方向上的排布。将SWNTs悬浮液滴入光刻胶制成的微通道中,在流体剪切力作用下,弯曲的SWNTs在一定程度上会被拉伸并且平行地排列在纳米级宽度的微通道中。将排列好的SWNTs阵列转移到一些不同间距的金电极对上面,制作成碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)。CNTFET的电性能测试结果表明,制备的SWNTs束可以制造出不同电极间距同时具有良好电性能的CNTFET。 展开更多

关键词 单壁碳纳米管 微通道 毛细管力 碳纳米管场效应晶体管

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单层氧化石墨烯上可直接绘制纳米器件

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《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期65-65,共1页

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室的研究人员利用原子力针尖诱导的局域催化还原反应，实现了在单层氧化石墨烯上直接绘制纳米晶体管器件。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《自然一通讯》。

关键词 纳米器件 氧化石墨 单层 中国科学技术大学 催化还原反应 国际学术期刊 国家实验室 纳米晶体管

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单层氧化石墨烯上可直接绘制纳米器件

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《分析测试学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1598-1598,共1页

近日，中国科学技术大学合肥微尺度物质科学国家实验室的研究人员利用原子力针尖诱导的局域催化还原反应，实现了在单层氧化石墨烯上直接绘制纳米晶体管器件。相关研究成果日前在线发表于国际学术期刊《自然-通讯》。

关键词 纳米器件 氧化石墨 单层 中国科学技术大学 催化还原反应 国际学术期刊 国家实验室 纳米晶体管

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半导体所在锑化物纳米线研究中取得系列进展

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《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期524-524,共1页

III-V族半导体纳米线凭借其独特的准一维结构和物理特性在纳米晶体管、纳米传感器和纳米光电探测器等方面有着重要潜在应用,是当前国际研究的热点。特别是,三元合金InA sS b纳米线除了具有超高的载流子迁移率和极小的有效质量外,其可调... III-V族半导体纳米线凭借其独特的准一维结构和物理特性在纳米晶体管、纳米传感器和纳米光电探测器等方面有着重要潜在应用,是当前国际研究的热点。特别是,三元合金InA sS b纳米线除了具有超高的载流子迁移率和极小的有效质量外,其可调的带隙以及电、光学性能使其成为红外探测器的理想材料。 展开更多

关键词 半导体纳米线 锑化物 载流子迁移率 纳米晶体管 光电探测器 纳米传感器 红外探测器 物理特性

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基于BSIM-CMG紧凑模型的不同沟道外壳厚度n型核/壳NSFET的SPICE建模

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作者 王悦杨 马英杰 +4 位作者 白永林 吴佳颖 廉浩哲 唐敏 刘伟景 《半导体技术》 北大核心 2025年第4期339-344,共6页

对一种新型的Si/Ge-核/壳纳米片场效应晶体管(NSFET)进行了SPICE建模。使用TCAD仿真获得器件特性数据,结合伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM-CMG)紧凑模型,完成不同沟道外壳厚度的n型Si/Ge-核/壳NSFET的直流特性建模。通过... 对一种新型的Si/Ge-核/壳纳米片场效应晶体管(NSFET)进行了SPICE建模。使用TCAD仿真获得器件特性数据,结合伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM-CMG)紧凑模型,完成不同沟道外壳厚度的n型Si/Ge-核/壳NSFET的直流特性建模。通过分析核壳结构沟道的材料与结构设计特点及其导通原理,确立并修正了部分相关的物理参数,准确地描述了沟道外壳厚度改变引起的器件特性变化,完成核/壳NSFET的SPICE模型构建及验证。结果表明,单器件的直流特性参数的平均提取误差小于3%,验证误差小于5%。所建模型可以准确描述不同沟道外壳厚度的n型核/壳NSFET的器件特性,为核/壳NSFET的研发及仿真应用提供参考。 展开更多

关键词 核壳结构 纳米片场效应晶体管(NSFET) TCAD 伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM-CMG)紧凑模型 SPICE建模

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一种在硅材料表面组装金纳米颗粒的新方法

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作者 张栋 肖淼 +2 位作者 马迅 程国胜 张兆春 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期25-28,50,共5页

以氯金酸、L-半胱氨酸为反应试剂,利用内电流和金硫自组装效应,在硅材料表面组装了较为均一的金纳米颗粒,并利用荧光分析与硅纳米线场效应晶体管对该方法进行了相关验证。结果表明:经氢氟酸处理后的硅材料,在氯金酸和L-半胱氨酸混合溶... 以氯金酸、L-半胱氨酸为反应试剂,利用内电流和金硫自组装效应,在硅材料表面组装了较为均一的金纳米颗粒,并利用荧光分析与硅纳米线场效应晶体管对该方法进行了相关验证。结果表明:经氢氟酸处理后的硅材料,在氯金酸和L-半胱氨酸混合溶液中反应3min可在硅表面得到较为均匀、稳定的金纳米颗粒层,其中,氯金酸浓度为0.5mmol/L,氯金酸和L-半胱氨酸浓度比为3∶1。荧光分析表明该方法组装的金颗粒表面已氨基功能化,使得金纳米颗粒修饰的硅材料在应用于生物检测时可直接醛基化修饰蛋白,简化了实验操作。同时,该方法可以在硅纳米线场效应晶体管中特异性组装金纳米颗粒,有力地支持了相关器件在疾病检测方面的应用。 展开更多

关键词 金纳米颗粒 硅材料 荧光分析 硅纳米线场效应晶体管

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硅纳米线界面态的化学钝化方法概述

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作者 窦亚梅 韩伟华 杨富华 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第9期675-683,共9页

分析了界面态对硅无结纳米线晶体管（JNT）亚阈值摆幅和电导率的影响,并详细总结了化学钝化硅纳米线界面态的方法以及对器件性能的影响。化学钝化方法主要包括各向同性的氢氟酸（HF）腐蚀钝化和各向异性的四甲基氢氧化铵（TMAH）腐蚀钝... 分析了界面态对硅无结纳米线晶体管（JNT）亚阈值摆幅和电导率的影响,并详细总结了化学钝化硅纳米线界面态的方法以及对器件性能的影响。化学钝化方法主要包括各向同性的氢氟酸（HF）腐蚀钝化和各向异性的四甲基氢氧化铵（TMAH）腐蚀钝化。HF钝化方法以氢饱和硅表面悬挂键来减少其表面界面态,TMAH钝化方法则通过各向异性腐蚀形成Si—O键。化学处理后得到了光滑的硅纳米线晶面表面结构,从而有效地抑制界面态对电导率的影响,使器件达到理想的亚阈值摆幅。研究结果表明,利用化学腐蚀钝化方法优化界面态,能够有效改善硅纳米线晶体管的性能。 展开更多

关键词 硅无结纳米线晶体管(JNT) 电导率 亚阈值摆幅 界面态 化学处理

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基于CNFET电路段内关键门的全局布局算法

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作者 田康林 赵康 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期464-472,共9页

针对传统硅基电路布局算法在碳纳米管(CNT)密度变化的碳纳米管场效应晶体管(CNFET)电路上表现出时序良率不高的问题,提出一种基于段内关键门的全局布局算法.首先自底向上逐级分析电路各个层级,依次建立门延迟、门树延迟模型,在此基础上... 针对传统硅基电路布局算法在碳纳米管(CNT)密度变化的碳纳米管场效应晶体管(CNFET)电路上表现出时序良率不高的问题,提出一种基于段内关键门的全局布局算法.首先自底向上逐级分析电路各个层级,依次建立门延迟、门树延迟模型,在此基础上结合CNFET电路相关矩阵建立包含延迟均值和方差的段统计延迟模型;然后通过理论分析确定时序良率与段的统计延迟之间的相关关系;最后利用CNFET电路不对称空间相关性,使用网格搜索策略不断迭代调整段内关键门位置,以降低段延迟.在OpenCores中4个测试电路上的实验结果表明,所提算法平均提高了20%的电路时序良率,在执行时间上比CNT密度变化感知的基准方法降低25%,揭示了其在高时序良率要求的大规模电路中应用的潜力. 展开更多

关键词 碳纳米管 碳纳米管场效应晶体管 不对称空间相关性 全局布局算法

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基于BSIM⁃CMG紧凑模型的NSFET直流特性建模 被引量：1

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作者 陈光前 王悦杨 +1 位作者 唐敏 刘伟景 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第5期442-448,共7页

随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克... 随着半导体制造工艺技术的发展,纳米片场效应晶体管(NSFET)成为下一代集成电路的核心器件,建立能准确描述NSFET特性的SPICE模型对提高基于NSFET的集成电路设计的成功率和缩短先进工艺的开发周期至关重要。结合Sentaurus TCAD仿真与伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型,对NSFET进行直流特性建模。使用器件模型提取工具XModel提取器件的直流特性参数,包括单器件参数提取、温度及自热效应参数提取。结果表明,单器件直流特性参数提取平均误差小于5%,温度及自热效应的参数提取结果精准度较好,验证了模型的准确性。最后,构建并验证分组模型与工艺角模型。这些模型能准确描述不同尺寸和工艺波动对NSFET器件特性的影响,为加快高性能、低功耗NSFET的开发提供理论参考和实践指导。 展开更多

关键词 纳米片场效应晶体管(NSFET) TCAD 伯克利短沟道绝缘栅场效应晶体管公共多栅(BSIM⁃CMG)紧凑模型 直流特性 参数提取

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面向集成电路的大尺寸单晶石墨烯的可控制备方法 被引量：4

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作者 李昕 张娟 +3 位作者 李全福 楚朋志 王小力 刘卫华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期103-109,共7页

提出一种采用化学气相沉积工艺进行大面积单晶结构石墨烯岛的可控制备方法。在Ar环境中通过控制退火时间、生长温度来控制石墨烯岛的成核密度和生长形态;采用FeCl3溶液对衬底表面预处理并调控H2与CH4的流量比来改善石墨烯岛的分形;延长... 提出一种采用化学气相沉积工艺进行大面积单晶结构石墨烯岛的可控制备方法。在Ar环境中通过控制退火时间、生长温度来控制石墨烯岛的成核密度和生长形态;采用FeCl3溶液对衬底表面预处理并调控H2与CH4的流量比来改善石墨烯岛的分形;延长生长时间来扩大单晶石墨烯岛尺寸。实验结果表明:该制备方法可以控制石墨烯具有四边形、六边形、搭叠形等不同形态,可以控制四边形石墨烯由狭长型、燕翅型、蝴蝶型最终过渡到饱满的无分形结构的正方形形态,可以将六边形石墨烯岛尺寸从几十微米扩大到200微米以上,并且得到双层搭叠型六边形石墨烯;采用该方法生长出来的单晶石墨烯可以避免连续多晶石墨烯的边界散射效应,保持较高的迁移率,且尺寸较大,具有单原子层结构和不同的生长形态,解决了集成电路所需要的百微米以上量级的单晶结构、晶格取向一致的石墨烯的制造问题。 展开更多

关键词 石墨烯 纳米晶体管 集成电路 可控制备 双层搭叠

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基于碳基500nm工艺的双采样真随机数发生器

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作者 蔡铭嫣 张九龄 +3 位作者 陈智峰 廖文丽 陈译 陈铖颖 《半导体技术》 CAS 北大核心 2024年第8期732-741,757,共11页

碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)因其极小的尺寸、超高的载流子迁移率、准一维结构的弹道输运等特性,顺应了未来集成电路高集成化和微型化的发展趋势。基于课题组构建的500 nm碳基工艺设计包,设计了一款真随机数发生器(TRNG)。碳基真随机... 碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)因其极小的尺寸、超高的载流子迁移率、准一维结构的弹道输运等特性,顺应了未来集成电路高集成化和微型化的发展趋势。基于课题组构建的500 nm碳基工艺设计包,设计了一款真随机数发生器(TRNG)。碳基真随机数发生器利用慢时钟振荡器对快时钟振荡器进行采样获取随机源,通过在慢时钟振荡器中添加电阻热噪声以增加环形振荡器的相位抖动,经单比特频数测试、重叠子序列检测等随机性测试,证实本设计提高了熵源的非相关性与不可预测性。碳基真随机数发生器的最高工作频率达到7.04 MHz,功耗为1.98 mW,版图面积为2.3 mm×1.5 mm。输出序列通过了随机性检验,适用于现代密码系统的纳米级芯片。 展开更多

关键词 碳纳米管场效应晶体管(CNTFET) 紧凑模型 真随机数发生器(TRNG) 振荡器 时钟抖动

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混合模式与深亚微米设计面临的新挑战

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作者 袁寿财 汪李明 祝咏晨 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2004年第1期8-11,26,共5页

基于硅的VLSI设计和制造技术在取得极大进展的同时面临纳米新材料新工艺的挑战,世界各大公司相继开发成功纳米晶体管和纳米器件制造工艺。可以说,模拟电路的设计和制造在电子学领域起着举足轻重的作用,它是大系统前端和后端信号处理和... 基于硅的VLSI设计和制造技术在取得极大进展的同时面临纳米新材料新工艺的挑战,世界各大公司相继开发成功纳米晶体管和纳米器件制造工艺。可以说,模拟电路的设计和制造在电子学领域起着举足轻重的作用,它是大系统前端和后端信号处理和转换的关键部件。 展开更多

关键词 混合模式 深亚微米 VLSI 纳米晶体管 模拟电路 数字电路

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基于CNFET的高性能三值SRAM-PUF电路设计

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作者 汪鹏君 龚道辉 +1 位作者 张会红 康耀鹏 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1090-1095,共6页

通过对碳纳米管场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)和物理不可克隆函(Physical Unclonable Functions,PUF)电路的研究,提出一种高性能三值SRAM-PUF电路结构.该电路结构首先利用交叉耦合三值反相器产生随机电... 通过对碳纳米管场效应晶体管(Carbon Nanotube Field Effect Transistor,CNFET)和物理不可克隆函(Physical Unclonable Functions,PUF)电路的研究,提出一种高性能三值SRAM-PUF电路结构.该电路结构首先利用交叉耦合三值反相器产生随机电流,并对其电流进行失配分析;然后结合三值SRAM单元的电流竞争得到随机的、不可克隆的三值输出信号"0"、"1"和"2".在32nm CNFET标准模型库下,采用HSPICE对所设计的三值SRAM-PUF电路进行Monte Carlo仿真,分析其随机性、唯一性等性能.模拟结果表明所设计的三值SRAM-PUF电路归一化随机性偏差和唯一性偏差均为0.03%,且与传统二值CMOS设计的PUF电路相比工作速度提高33%,激励响应对数量为原来的(1.5)n倍. 展开更多

关键词 碳纳米管场效应晶体管 三值逻辑 SRAM-PUF 随机性 唯一性

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