半導(dǎo)體工藝課件

半導(dǎo)體工藝IC設(shè)計(jì)橋梁2D/3DPDE方法DD模型HD模型MonteCarlo方法評(píng)估/設(shè)計(jì)納米尺度下、新材料、新結(jié)構(gòu)半導(dǎo)體器件高效率準(zhǔn)確器件模型、模擬是工藝和設(shè)計(jì)之間的橋梁集約模型結(jié)構(gòu)網(wǎng)格雜質(zhì)分布邊界條件器件模型、模擬必須適應(yīng)納米尺度CMOS器件的發(fā)展，成為新器件、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)和工具。半導(dǎo)體工藝IC設(shè)計(jì)橋梁2D/3DPDE方法評(píng)估/設(shè)計(jì)納TransistorScalingandResearchRoadmap溝道尺度小于50nm新材料、新結(jié)構(gòu)廣泛采用TransistorScalingandResearc器件模型、模擬必須能夠適于器件縮小的設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化，準(zhǔn)確描述當(dāng)代器件的特性并預(yù)言未來(lái)的局限性。柵介質(zhì)與柵電極應(yīng)力接觸電阻雜質(zhì)漲落CMOS縮?。孔有?yīng)）器件模型、模擬的需求納米尺度下載流子的輸運(yùn)新器件3維模型、模擬RF熱載流子泄漏電流ITRSMODELINGANDSIMULATION器件模型、模擬必須能夠適于器件縮小的設(shè)計(jì)、工藝優(yōu)化，準(zhǔn)確描述半導(dǎo)體器件模型、模擬與尺度的關(guān)系量子效應(yīng)：能級(jí)分離、載流子空間局限效應(yīng)、隧穿效應(yīng)等載流子在強(qiáng)電場(chǎng)下的非穩(wěn)態(tài)輸運(yùn)半導(dǎo)體材料中的細(xì)致能帶結(jié)構(gòu)載流子的準(zhǔn)彈道輸運(yùn)經(jīng)典的DD模型半經(jīng)典的HD模型MC方法量子玻爾茲曼方程N(yùn)EGF半導(dǎo)體器件模型、模擬與尺度的關(guān)系量子效應(yīng)：能級(jí)分離、載流子空“自上而下”及“自下而上”“自上而下”及“自下而上”量子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的能耗對(duì)芯片的影響越來(lái)越大，能耗制約著芯片集成度但只要把所有的不可逆門操作改造為可逆操作，就可以實(shí)現(xiàn)無(wú)能耗的計(jì)算量子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)的能耗對(duì)芯片的影響越來(lái)越大，能耗制約著芯片集可以證明：所有經(jīng)典不可逆計(jì)算機(jī)都可以改造成可逆計(jì)算機(jī)，而不影響計(jì)算能力。在量子力學(xué)中，可逆操作可以使用一個(gè)幺正矩陣來(lái)表示。Argonne國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的PaulBenioff最早使用量子力學(xué)來(lái)描述可逆計(jì)算機(jī)。在量子可逆計(jì)算機(jī)中，使用一個(gè)二能級(jí)的量子體系來(lái)表示一位，這個(gè)量子體系處在量子態(tài)0和1上?？梢宰C明：所有經(jīng)典不可逆計(jì)算機(jī)都可以改造成可逆計(jì)算機(jī)，而不影QuantumcomputerdeviceQuantumcomputerdevice半導(dǎo)體工藝課件半導(dǎo)體工藝課件半導(dǎo)體工藝課件半導(dǎo)體工藝課件半導(dǎo)體工藝課件單電荷隧穿基本條件：1。系統(tǒng)必須有導(dǎo)電的島（單個(gè)隧道結(jié)除外），僅經(jīng)隧道勢(shì)壘與其它金屬區(qū)連接，隧道勢(shì)壘的隧穿電阻必須遠(yuǎn)大于量子電阻25.8K。2。島必須足夠小和溫度足夠低單電荷隧穿基本條件：庫(kù)侖阻塞(CoulombBlockade)?在納米體系中，由于能級(jí)分立和勢(shì)壘分割，當(dāng)有電流流通時(shí)，在一定的條件下會(huì)產(chǎn)生電流中斷現(xiàn)象?如果每次隧穿的是單個(gè)電子，庫(kù)侖阻塞的閾值電壓是e/2C。（C為電容）庫(kù)侖阻塞(CoulombBlockade)?在納米體系中，應(yīng)用室溫下工作SET預(yù)計(jì)至少可以三方面應(yīng)用：1。對(duì)極微弱電流的測(cè)量和制成超高靈敏度的靜電計(jì)；2。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)量1000倍以上以及超高速微功耗等；3。高靈敏紅外探測(cè)。應(yīng)用室溫下工作SET預(yù)計(jì)至少可以三方面應(yīng)用：信息產(chǎn)業(yè)單電子器件磁電子器件過(guò)濾器截止器諧振器微電容微電極自旋電子器件共振隧穿器件光電子器件巨磁電阻器件量子點(diǎn)和分子電子器件納米結(jié)構(gòu)器件納米加工信息產(chǎn)業(yè)單電子磁電子過(guò)濾器自旋電共振隧光電子巨磁電量子點(diǎn)和半導(dǎo)體工藝課件Nano-transistor（納米晶體管）Nano-transistor（納米晶體管）Nanotubefield-effecttransistorTransistorsarethebasicbuildingblocksofintegratedcircuits.Tousenanotubesinfuturecircuitsitisessentialtobeabletomaketransistorsfromthem.Wehavesuccessfullyfabricatedandtestednanotubetransistorsusingindividualmulti-wallorsi