材料導(dǎo)論碳納米管綜述

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1、班級:高材1313姓名：歐陽一鳴學(xué)號：2013012532潛在的碳納米管場效應(yīng)晶體管的模擬電路介紹在集成電路晶體管的指數(shù)增長摩爾定律所描述的內(nèi)容持續(xù)了近一個半世紀(jì)里。然而,2010年的國際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線圖預(yù)測增長將減緩到2013年底。這主要是因為互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)的比例正迅速接近其物理限制帶來了許多障礙,如更高的亞閾值傳導(dǎo),柵氧化層和結(jié)泄漏增加,低輸出電阻和跨導(dǎo)，增加熱量生產(chǎn)。這使得半導(dǎo)體行業(yè)探索不同的材料和設(shè)備更加超越摩爾定律（如通過創(chuàng)造ITRS）。在這些材料和器件研究，碳納米管場效應(yīng)晶體

2、管（CNFETs）已經(jīng)獲得了，因為它們規(guī)模小，流動性高，近彈道輸運，大電流密度和較低的固有電容。自推出CNFETs，該研究已主要重點對他們的數(shù)字電路使用。甚至中等規(guī)模薄流明碳納米管（CNT）的集成電路已報告了靈活塑料基板。然而，開/關(guān)比（也稱為噪聲余量）通常很小對于目前制造CNFETs，因為存在金屬碳納米管[，因此需要更多的調(diào)查，他們用于數(shù)字電路。與此相反，CNFETs具有更多潛在用于高性能模擬電路，其中所述晶體管不需要充分關(guān)閉。此外，特性perform-ANCE度量類似物或RF晶體管是更適合材料和碳納米管的

3、設(shè)備性能和制造tol-erances，也可以更輕松得的。CNFET基礎(chǔ)知識場效應(yīng)管的結(jié)構(gòu)和MOSFET樣的CNFETs在傳統(tǒng)的MOSFET，源區(qū)和漏區(qū)是由兩個重?fù)诫s區(qū)中的硅襯底形成，并且柵極由多晶硅材料，其是絕緣的形成從基板由薄的二氧化硅層。如果電壓被施加到柵極端，下方的連續(xù)信道柵極形成用于電流流動的源極和漏極之間。另一方面為CNFETs，柵極，源極和漏極接觸由像鉻或鎢金屬與4.5電子伏特的功函數(shù)。H是金屬接觸的高度，L是長度。值得一提的是，出兩種類型CNFETs即肖特基勢壘和MOSFET等的，選擇后者，因為

4、它具有較高的離子/IOFF比率，過渡頻率f低的，更低的寄生電容，更好的AC性能和更高的制造可行性。在MOSTFET樣的CNFET之間的電流源和漏接觸使用碳納米管。根據(jù)貝殼的數(shù)量形成管狀結(jié)構(gòu)這些碳納米管可以作為折疊見石墨烯成管狀結(jié)構(gòu),可以單壁和多壁。單壁碳納米管通常的特點是它的手性決定了它的屬性和直徑。手性是由一對指數(shù)（N1，N2）的表示被稱為手性矢量，它是用于選擇在此工作的CNFET模型。柵極下的管子是未摻雜的，而連接所述柵極到源極和漏極的管被重?fù)诫s，從而摻雜管被稱為源-漏延伸區(qū)，柵極，以及源極-漏極擴展區(qū)不

5、包括源極和漏極金屬接觸，被認(rèn)為是CNFET的內(nèi)在結(jié)構(gòu)。源的引進和漏極金屬觸點增加了寄生或外部電容，因此，完成CNFET的設(shè)備型號。兩個相鄰的管的中心之間的距離稱為音調(diào)。柵極氧化物為氧化鉻的介電常數(shù)具有大致4納米的高度。這些管坐在一個厚的氧化硅（10微米）與硅襯底的底部上。晶體管直流特性描述漏極電流對音高,碳納米管和晶體管寬度被首先觀察到瀝青上CNFETs的漏極電流的影響。1伏的供給電壓被連接到漏極端子和柵極端子，而源極和襯底的終端被接地。漏極電流是獨立的音調(diào),除非管很近。但是，當(dāng)間距為<20納米，間CNT電容

6、變得更加突出，漏電流降低，因為屏蔽效應(yīng)。屏蔽效應(yīng)被去定義為在靜電視場的變化以及由于其他原因在其附近的存在的帶電粒子的庫侖勢。因此,因為管之間的靜電斥力的低球,電子排斥管的中心,導(dǎo)致電流的減少。CNFET漏極電流和管子的數(shù)量為兩個不同的音調(diào)而晶體管寬度不是固定的。很明顯,目前與管子的數(shù)量線性增加;然而,隨著篩查效果更突出5nm。自從問直徑是固定的晶體管寬度的CNFETs數(shù)量的碳納米管的產(chǎn)物和瀝青。隨著管密度是通過選擇控制,因此增加的寬度增加碳納米管。選擇兩個音高值20和5納米。因為我們比較漏極電流在一定寬度和兩

7、個值的音高,管子的數(shù)量不再是相同的。此外，它是有趣地注意到，雖然與20納米節(jié)距相比每管中的電流小于在5納米的間距，所有的漏電流增加在5納米節(jié)距射頻描述跨導(dǎo),g:跨導(dǎo)(g米?漏極電流的變化)是一種測量晶體管的柵極電壓的變化。這是一個重要的基準(zhǔn)測試參數(shù)尤其是模擬放大器等電路,因為它代表了增益和場效應(yīng)晶體管的放大。過渡或統(tǒng)一電流增益截止頻fT:過渡頻率或統(tǒng)一電流增益截止頻率(fT),是一個晶體管的固有速度的測量,通常用作基準(zhǔn)參數(shù)之間不同的晶體管。更多的射頻:F馬克斯最大可用增益(MAG),最大穩(wěn)定增益和k這個小節(jié)介

8、紹了其他知名的射頻分布。這些包括梅森的單邊功率增益(U黑川紀(jì)章)、雜志、穩(wěn)定因子(k)和最大振蕩頻率(f馬克斯)。這些射頻參數(shù)導(dǎo)出了兩口的線性網(wǎng)絡(luò)分析使用y參數(shù)。決定了系統(tǒng)的穩(wěn)定性k(稱為Rollet的因素)和Δ。評估兩個活動設(shè)備的功率增益,比較他們的U感興趣的值在整個頻率是必需的。然而,它更方便單個數(shù)字基準(zhǔn)。這樣一個實用的FOM的功率增益f馬克斯?頻率的大小U成為零分貝。這是上面的頻率,功率增益不