基于單電子晶體管的仿真方法及電路設計研究.pdf

1、縱觀SET 及數字應用的研究現(xiàn)狀，對SET 特別是雙柵極或多柵極SET 的原理、I-V 特性、SPICE宏模型和基于SET 的數字電路、設計研究不僅具有非常重要的科學意義，而且具有很大的應用潛力。 本文的主要工作包括SET 及其I-V 特性數學建模和SPICE 宏模型建立、基于SET 的數字電路設計與仿真和基于SET 的模擬電路設計與仿真等三部分組成。 第一章為緒論，第七章為結論和展望，其它各章的主要內容有： 第

2、二章： 單電子晶體管及仿真方法 本章基于單電子正統(tǒng)理論，闡述了SET 的結構、原理和特性，介紹了解主方程、蒙特卡洛和SPICE宏模型等三種仿真方法的具體實現(xiàn)過程,并就其優(yōu)缺點進行了比較。 第三章： 單電子晶體管I-V 特性數學建模及SPICE 宏模型建立 本章基于單電子正統(tǒng)理論，改進了SET 的一個數學算法模型(準分析模型)，分析了SET 的I-V 特性和跨導特性。依據SET 的一個數學分析模型，提出了它的SPI

3、CE 宏模型，該模型由一個電壓控制電流源、一個電壓控制電壓源和一個控制電壓源構成。與準分析模型比較，該宏模型準確地表現(xiàn)了SET的I-V 特性。 第四章： 基于單電子晶體管的全加器設計 本章基于SET 的庫侖振蕩特性和MOS 管數字電路設計原理，首先分析了SET 反相器，改進了SET的BDD 單元，進而提出了基于互補型和BDD 的兩類SET 邏輯門電路，最后得出了基于互補型和BDD的兩種全加器電路結構。 第五章：

4、基于單電子晶體管的寄存器、移位寄存器和ROM 設計 本章基于SET 的互補特性，提出了四種觸發(fā)器電路結構，進而得出了以D 觸發(fā)器為單元的寄存器和移位寄存器?；贛OS 管ROM 的電路結構，設計出了一種ROM 電路結構，并對其進行了改進。 第六章： 基于單電子晶體管的模擬電路設計 本章基于SET 神經元，實現(xiàn)了3*3 細胞神經元。討論了基于SET 的高速模數轉換/數模轉換（ADC/DAC），提出了3 位CMOS/