共振隧穿器件及其應用

前言

　　微電子器件的特征尺寸正在向納米尺度發(fā)展，電子運動的維度受到了約束，電子運動的主要方式由擴散和漂移向隧穿和躍遷轉化，出現(xiàn)了量子點器件、量子線器件、單電子器件、單分子器件、單自旋器件、碳納米管、共振隧穿二極管和三極管等許多新型的量子器件，納電子器件領域可謂百花爭艷，半導體器件及其集成電路領域正在醞釀著重大的突破?！　≡诋斀袼械牧孔悠骷校舱袼泶┢骷x實用化的距離最近，并且具備高頻高速、少量器件就能實現(xiàn)多種邏輯和模擬功能、易于集成為微電子和光電子單片集成電路等突出優(yōu)勢，因而成為21世紀20年代前后實現(xiàn)微電子后續(xù)小型化的希望之一。因此，對共振隧穿器件及其集成電路進行理論和實驗的研究有著重要的實際意義?！　鴥仍诠舱袼泶┢骷矫娴难芯抗ぷ鞑欢唷Ｌ旖虼髮W、中國電子科技集團公司第十三研究所、中國科學院半導體研究所和物理研究所開展了材料、器件和基本電路單元方面的某些研究工作。郭維廉老師是國內此項研究的開拓者。他在天津大學、天津工業(yè)大學任職教授和在專用集成電路國家重點實驗室任職研究員期間，就一直進行著共振隧穿器件的系統(tǒng)研究工作，他的研究組和學生是國內第一個共振隧穿二極管、共振隧穿三極管以及單穩(wěn)雙穩(wěn)邏輯轉換基本單元電路的設計者和參加者。郭維廉老師編著的《共振隧穿器件及其應用》一書全面地闡述了共振隧穿器件的物理基礎、器件模型、設計制造和測試方法，以及其構成的各種微波、毫米波和數(shù)字電路的工作原理和設計等，我相信該書對于此領域的研究生和科研工作者會有很好的指導和參考價值。

內容概要

　  本書是一本全面、系統(tǒng)地講述共振隧穿器件及其應用的著作。全書共10章，第1～3章為共振隧穿二極管的物理基礎、器件模型和模擬以及器件設計、制造與參數(shù)測量；第4～6章為各種類型的共振隧穿二極管、晶體管以及共振隧穿型光電器件；第7～9章為共振隧穿器件在模擬電路、數(shù)字電路和光電集成中的應用；第10章論述了共振隧穿器件及其應用的發(fā)展趨勢。    本書可作為微電子專業(yè)本科生或研究生選修課程的教材或主要參考書，也可供從事新型半導體器件、高頻和高速化合物半導體器件、納米量子器件及其集成技術領域研究的科研人員參考。

書籍目錄

《半導體科學與技術叢書》出版說明序前言緒論  0.1　共振隧穿器件  0.2　共振隧穿器件的特點  0.3　共振隧穿器件的分類  0.4　共振隧穿器件的應用  參考文獻第1章　共振隧穿二極管概述和物理基礎  1.1　共振隧穿二極管的概述    1.1.1　RTD的工作原理    1.1.2　RTD的設計    1.1.3　RTD的參數(shù)及測試　1.2　RTD的物理模型    1.2.1　RTD的量子力學基礎    1.2.2　雙勢壘單勢阱結構共振隧穿的兩種物理模型    1.2.3　不同維度下隧穿的特征　1.3　RTD中電荷積累效應    1.3.1　RTD的電荷積累與負阻區(qū)本征雙穩(wěn)態(tài)    1.3.2　簡化的勢阱電荷方程    1.3.3　發(fā)射區(qū)存在積累層，勢阱有積累電荷和集電區(qū)存在耗盡層時的勢阱電荷方程    1.3.4　負阻區(qū)本征雙穩(wěn)態(tài)的產(chǎn)生  1.4　強磁場中的共振隧穿效應    1.4.1　不含磁性材料RTD的強磁場共振隧穿效應    1.4.2　勢阱含磁性材料的RTD-自旋選擇磁RTD  1.5　不對稱勢壘和不對稱勢阱結構的共振隧穿效應    1.5.1　不對稱勢壘結構的共振隧穿效應    1.5.2　不對稱勢阱結構的共振隧穿效應  參考文獻第2章　共振隧穿二極管的器件模型和模擬　2.1　電路模擬、器件模型和器件模擬  2.2　RTD的直流器件模型    2.2.1　基于物理參數(shù)FV方程RTD模型    2.2.2　高斯函數(shù)、指數(shù)函數(shù)RTD直流模型  2.3　利用ATLAS器件模擬軟件進行RTD器件模擬    2.3.1　ATLAS模擬軟件簡介    2.3.2　RTD器件模擬  2.4　利用維格納函數(shù)-泊松方程模擬RTD I-V特性    2.4.1　RTD　I-V特性負阻區(qū)平臺（plateau-like）結構    2.4.2　數(shù)值計算和維格納函數(shù)方程一泊松方程    2.4.3　模擬結果對RTD　J-V特性負阻區(qū)平臺結構的解釋    2.4.4　用模擬結果分析負阻區(qū)平臺結構和滯后特性隨RTD結構參數(shù)變化  2.5　RTD交流小信號等效電路模型    2.5.1　簡單的RNC等效電路模型    2.5.2　量子阱電感LQW等效電路模型    2.5.3　集電極耗盡區(qū)渡越時間等效電路模型    2.5.4　理論綜合等效電路模型    參考文獻……第3章　共振隧穿二極管的設計、制造、測量和可靠性第4章　帶間共振隧穿二極管和鍺硅/硅共振隧穿二極管第5章　共振隧穿晶體管第6章　共振隧穿型光電器件第7章　共振隧穿器件在微波、毫米波電路中的應用第8章　共振隧穿器件在高速數(shù)字電路中的應用第9章　RTD光控單-雙穩(wěn)邏輯轉換單元　第10章　共振隧穿器件及其集成技術發(fā)展趨勢和目前研究熱點　附錄

章節(jié)摘錄

　　8．2RTD／HEMTMOBILE瞬態(tài)特性分析　　如8．1節(jié)所述，由RTD和HEMT構成的單一雙穩(wěn)轉換邏輯單元（MOBILE）是一種多輸入端、多功能、高速的基本邏輯單元電路。以它為基礎可以構成諸如基礎邏輯門、觸發(fā)器、柔性邏輯、神經(jīng)元、分頻器等更為復雜的邏輯電路。這些高速電路的瞬態(tài)特性是非常重要的特性，因為它直接確定了這些電路在高速工作條件下運行時的電路性能。本節(jié)將對MOBILE的瞬態(tài)特性采用折線近似法進行深入地分析。另一方面，RTD和HEMT器件特性參數(shù)對MOBILE的性能特別是瞬態(tài)響應特性和開關速度有很大影響。分析研究RTD和HEMT器件參數(shù)對MOBILE瞬態(tài)特性的影響，對提高由MOBILE構成的各種數(shù)字電路的頻率和工作速度有直接的影響。

圖書封面

評論、評分、閱讀與下載

---

    共振隧穿器件及其應用 PDF格式下載

---