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单壁碳纳米管作沟道的场效应晶体管输运特性理论研究被引量：3: 2012年; 为研究以单壁碳纳米管(CNT)作沟道的场效应晶体管(FET)的输运特性,采用非平衡格林函数(NEGF)理论,构建了CNTFET的电子输运模型,该方法摒弃粗糙的连续体模型,可实现CNTFET输运性质与手性指数的直接对接。以(17,0)锯齿型管为例,数值计算了CNTFET输出特性、转移特性、跨导、亚阈值摆幅、开关态电流比等电学特性;在等效栅氧化层厚度相同的情况下,对比了采用不同栅介质材料时上述电学特性在数值上的差异,发现随栅介质介电常数的增加,漏感应势垒降低效应变得显著,这不但导致开态时从源注入到漏的电子浓度增加、电流增大,也导致关态电流增大,开关态的电流比减少。研究还发现在通常的栅源和漏源电压下,沟道中出现热电子。; 刘兴辉张俊松王绩伟曾凡光李新敖强王震王振世马迎王瑞玉; 关键词：碳纳米管场效应晶体管热电子

LCD偏置电压的数字建模方法: 2011年; 在液晶显示屏驱动电路中,偏置电压具有多个取值,而其他信号均仅用"0"、"1"两个数字量表示,通常的液晶显示屏驱动电路建模需要采用verilog-A建模方法.根据COM和SEG建模后的数字量的状态去判断液晶显示屏是否处于显示状态,把COM和SEG的偏置电压分别用数字量"0"、"1"表示,从而实现LCD偏置电压的数字建模.这种方法简单有效,不仅可用于在不同偏置、不同种类波形液晶显示屏的偏置电压建模,而且也有利于带入到数字仿真后期的图形译码.; 李新尹东燕刘兴辉齐文; 关键词：液晶显示屏偏置电压

基于极点分析方法的晶体振荡器电路设计及仿真被引量：1: 2011年; 提出了一种利用Hspice软件进行极点数据分析去设定振荡器电路参数值的方法.利用极点与系统稳定性的关系,结合振荡器的工作过程,只要选取合适的电路参数将整个系统的极点设置在一个恰当的位置,振荡器在最终瞬态仿真中的参数就比较理想.这种分析设计方法的好处是避免了反复进行电路的瞬态仿真,大大节省了电路设计的时间.利用极点分析的方法,也可以进行其他复杂电路的稳定性分析.; 敖强尹东燕王震刘兴辉; 关键词：振荡器 CMOS 功耗

一种快速模乘运算器的设计被引量：1: 2014年; 设计了一种257 bit快速Montgomery模乘器。针对Montgomery算法中大数乘法操作存在耗时过长问题,采用二次Booth32编码与Wallace树压缩思想,将三次乘法做成三级流水结构,并将加法和可能的减法巧妙的结合在第3次乘法中,最大限度地提高计算并行性。仿真结果表明,整个模乘器可工作在140 MHz频率下,建立流水的时间是42.329 ns,其后每次模乘时间是7.022 ns,性能远远优于现有的模乘器。所设计的模乘器可用于模乘运算的高性能实现,尤其在设计多核运算模块时其性能优势比较明显。; 曹军刘兴辉张文婧赵宏亮姜长仁; 关键词：MONTGOMERY模乘有限状态机

基于非平衡Green函数理论的峰值掺杂-低掺杂漏结构碳纳米管场效应晶体管输运研究被引量：3: 2012年; 为改善碳纳米管场效应晶体管的性能,将一种峰值掺杂-低掺杂漏(HALO-LDD)掺杂结构引入碳纳米管沟道.在量子力学非平衡Green函数理论框架内,通过自洽求解Poisson方程和Schr(o|¨)dinger方程,构建了适用于非均匀掺杂的碳纳米管场效应管的输运模型,该模型可实现场效应晶体管的输运性质与碳纳米管手性指数的对接.利用该模型研究了单HALO双LDD掺杂结构对碳纳米管场效应晶体管输运特性的影响.对比分析表明,这种非均匀掺杂结构的场效应管同本征碳纳米管沟道场效应晶体管相比,具有更低的泄漏电流、更大的电流开关比、更小的亚阈区栅电压摆幅,表明其具有更好的栅控能力;具有更小的漏源电导,更适合应用于模拟集成电路中;具有更小的阈值电压漂移,表明更能抑制短沟道效应.同本征沟道碳纳米管场效应晶体管相比,这种非均匀掺杂碳纳米管场效应晶体管在沟道区靠近源端位置,电场强度增大,有利于增大电子的传输速率;在沟道区靠近漏端位置,电场强度减小,更有利于抑制热电子效应.; 刘兴辉张俊松王绩伟敖强王震马迎李新王振世王瑞玉; 关键词：碳纳米管场效应晶体管短沟道效应热电子

基于异质双栅电极结构提高碳纳米管场效应晶体管电子输运效率被引量：3: 2013年; 为改善碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)器件性能,提高电子输运效率,提出了一种异质双金属栅(HDMG)电极结构CNTFET器件.通过对单金属栅(SMG)-CNTFET器件输运模型的适当修改,实现了对HDMG-CNTFET器件电子输运特性的研究.研究结果表明,对于所提出的HDMG结构器件,如果固定源端金属栅S-gate的功函数WGS使其等于本征CNT的功函数,而选取漏端金属栅D-gate的功函数WGd,使其在一定范围内小于WGS,可优化器件沟道中的电场分布,提高器件沟道电子平均输运速率;同时由于HDMG-CNTFET的D-gate对沟道电势具有调制作用,使该器件阈值电压降低,导致在相同的工作电压下,HDMG-CNTFET器件具有更大的通态电流;而D-gate对漏电压的屏蔽作用又使HDMG-CNTFET与SMG-CNTFET相比具有更好的栅控能力及减小漏极感应势垒降低效应、热电子效应和双极导电性等优点.本研究通过合理选取HDMG-CNTFET双栅电极的功函数,有效克服了现有研究中存在的改善CNTFET性能需要以减小通态电流为代价的不足,重要的是提高了器件的电子输运效率,进而可提高特征频率、减小延迟时间,有利于将CNTFET器件应用于高速/高频电路.; 刘兴辉赵宏亮李天宇张仁李松杰葛春华; 关键词：CNTFET

沟道长度及源/漏区掺杂浓度对MOS-CNTFET输运特性的影响: 2013年; 碳纳米管场效应晶体管电子输运性质是其结构参量(纵向结构参量:如CNT的直径、栅介质层厚度、介质介电常数等;横向结构参量:如沟道长度、源/漏区掺杂浓度等)的复杂函数。本论文在量子力学非平衡格林函数理论框架内,通过自洽求解泊松方程和薛定谔方程以得到MOS-CNTFET电子输运特性。在此基础上系统地研究了沟道长度及源/漏区掺杂浓度对MOS-CNTFET器件的漏极导通电流、关态泄漏电流、开关态电流比、阈值电压、亚阈值摆幅及双极性传导等输运性质的影响。结果表明:当沟道长度在15 nm以上时,上述各性质受沟道长度的影响均较小,而导通电流、开关态电流比及双极性传导特性与源/漏掺杂浓度的大小有关,开关态电流比与掺杂浓度正相关,导通电流及双极性导电特性与源/漏掺杂浓度负相关。当沟道长度小于15 nm时,随沟道长度减小,漏极导通电流呈增加趋势,但同时导致器件阈值电压及开关电流比减小,关态漏电流及亚阈值摆幅增大且双极性传导现象严重,短沟道效应增强,此时,通过适当降低源/漏掺杂区掺杂浓度,可一定程度地减弱MOS-CNTFET器件短沟道效应。; 刘兴辉李玉魁陆妍林雨佳李宇王绩伟李松杰; 关键词：非平衡格林函数输运特性短沟道效应

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辽宁省科技厅自然科学基金(20082050)