【摘 要】
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随着晶体管尺寸的减小,硅基器件遇到的不利“二级效应”越加难以克服,新材料的开发迫在眉睫。碳纳米管凭借特殊的结构与优异的电学性能有望成为一下代半导体材料,基于碳纳米管的场效应晶体管（CNFET）将在速度和功耗方面具备显著优势。模型作为电路设计的基础,精确的模型对研究CNFET的实际应用意义重大。目前CNFET的模型还未形成行业标准,不同类型的CNFET工作机理差异较大难以建立统一的泛用模型,现有模型
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随着晶体管尺寸的减小,硅基器件遇到的不利“二级效应”越加难以克服,新材料的开发迫在眉睫。碳纳米管凭借特殊的结构与优异的电学性能有望成为一下代半导体材料,基于碳纳米管的场效应晶体管（CNFET）将在速度和功耗方面具备显著优势。模型作为电路设计的基础,精确的模型对研究CNFET的实际应用意义重大。目前CNFET的模型还未形成行业标准,不同类型的CNFET工作机理差异较大难以建立统一的泛用模型,现有模型也缺乏合理可行的参数提取方法。本文针对类MOS型CNFET和肖特基势垒型CNFET（SB-CNFET）的模型展开了研究,主要内容如下:1)为加深对CNFET模型的理解,分析了碳纳米管的结构和电学性能,说明了CNFET相较于传统场效应管的优势,根据CNFET的具体工作机理介绍了类MOS型、肖特基势垒型和隧穿型CNFET。2)研究了基于虚拟源建模技术的VS-CNFET模型,该模型只适用于类MOS型CNFET,详细推导了虚拟源本征方程。研究了适用于SB-CNFET的CCAM的模型,推导了该经验模型的本征电流方程和金属管方程。3)针对VS-CNFET的建模原理提出了一种直流参数提取方法,并采用该提取方法完成了IBM公司测试数据的参数提取工作,验证了参数提取流程的可行性。4)针对多指结构的SB-CNFET提出了一种13参数小信号模型,基于测试数据完成了寄生参数的提取。针对CCAM模型建立了本征直流参数和散射参数的提取流程。结果表明所提出的小信号模型与实测数值拟合良好,参数提取流程合理高效。
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