碳纳米管场效应管模型及电—热耦合效应研究

编号：NMJS00845

篇名：碳纳米管场效应管模型及电—热耦合效应研究

作者：邢传佳;

关键词：碳纳米管; 碳纳米管场效应管; 碳纳米管互连; 电-热耦合模型; 电子输运; 建模仿真; 稳定性分析;

机构： 浙江大学;

摘要： 本硕士论文在对碳纳米管基本性质认识的基础上,对碳纳米管场效应管的建模仿真进行了研究,同时对碳纳米管互连和碳纳米管场效应管中的电-热耦合问题进行了理论分析。 论文首先研究了金属性碳纳米管互连中的电-热耦合问题。通过推导金属性碳纳米管中电子的平均自由程,等效电阻等电学参数,得到温度对碳纳米管电学性质的影响,然后通过求解一维热传导方程,得到碳纳米管的温度分布,进而研究自热效应对碳纳米管互连的影响,包括对信号延时和信号噪声的影响。 论文接着研究了碳纳米管场效应管的建模仿真,以及电-热耦合效应对其性能的影响。利用基于半经典输运的解析模型,对单壁和双壁碳纳米管场效应管进行了理论建模,通过仿真对它们的性能进行了对比,并对工艺设计提出了合理的建议。然后论文重点研究了碳纳米管场效应管中电-热耦合问题对器件性能的影响。通过对碳纳米管场效应管电流修正,将非平衡温度因素考虑进去,用有限差分方法求解热传导方程,论文首次用解析方法研究了自热效应对MOSFET型碳纳米管场效应管性能的影响,包括对电压-电流特性,信号延时以及截止频率的影响。通过这些研究,对碳纳米管场效应管新型有源器件的可靠性进行了评估,并与传统硅场效应管性能进行...