Chế tạo và Mô hình Mạch của Bộ đảo NMOS Dựa trên Transistor Hiệu ứng Trường Cổng Hạt lượng tử

Journal of Electronic Materials - Tập 41 - Trang 2184-2192 - 2012
Supriya Karmakar1,2, John A. Chandy1, Mukesh Gogna1, Faquir C. Jain1
1Department of Electrical and Computer Engineering, University of Connecticut, Storrs, USA
2Intel Corporation, Hillsboro, USA

Tóm tắt

Bài báo này trình bày quá trình chế tạo bộ đảo điện áp NMOS dựa trên các transistor hiệu ứng trường cổng hạt lượng tử (QDG-FET). Một QDG-FET tạo ra một trạng thái trung gian trong đặc tính truyền của nó. Các bộ đảo NMOS dựa trên QDG-FET tạo ra ba trạng thái trong đặc tính truyền của chúng. Việc tạo ra trạng thái thứ ba trong đặc tính của bộ đảo khiến nó trở thành một phần tử mạch hứa hẹn cho việc triển khai logic đa giá trị. Một kết quả mô phỏng mạch dựa trên mô hình mạch Berkley simulation (BSIM) của QDG-FET cũng được trình bày trong bài báo này, dự đoán đặc tính của thiết bị đã được chế tạo.

Từ khóa

#bộ đảo NMOS #transistor hiệu ứng trường cổng hạt lượng tử #logic đa giá trị #mô phỏng mạch #đặc tính truyền

Tài liệu tham khảo

D. Mateo and A. Rubio, Electron. Lett. 32, 99 (1996). A. Srivastava and K. Venkatapathy, VLSI Des. 4, 75 (1996). P.C. Balla and A. Andreas, IEEE J. Solid State Circuit SC-19, 739 (1984). T. Okuda and T. Murotani, IEEE J. Solid State Circuit 32, 1743 (1997). S. Gottwald, A Treatise on Many-Valued Logics. Studies in Logic and Computation (Baldock, Hertfordshire: Research Studies, 2001). O. Ishizuka and D. Handoko, Int. Symp. Multiple-Valued Logic (1997), p. 169. H.C. Lin, IEEE Int. Symp. Multiple-Valued Logic (1994), p. 188. A. Forster, Adv. Solid State Phys. 33, 37 (1993). T. Waho, K.J. Chen, and M. Yamamoto, IEEE J. Solid State Electron. 33, 268 (1998). F. Capasso and R.A. Kiehl, J. Appl. Phys. 58, 1366 (1985). A.C. Seabaugh, W.R. Frensley, J.N. Randall, M.A. Reed, D.L. Farrington, and R.J. Matyi, IEEE Trans. Electron. Dev. 36, 2328 (1989). J. Stock, J. Malindretos, K.M. Indlekofer, M. Pottgens, A. Forster, and H. Luth, IEEE Trans. Electron. Dev. 48, 1028 (2001). T. Waho, International Symposium on Multiple-Valued Logic (Bloomington, IN, 1995). A.A. Ketterson, J.-W. Seo, M.H. Tong, K.L. Nummila, J.J. Morikuni, K.-Y. Cheng, S.-M. Kang, and I. Adesida, IEEE Trans. Electron. Dev. 40, 1046 (1993). S.M. Sohel Imtiaz and S.M. El-Ghazaly, IEEE Trans. Microw. Theory Technol. 46, 923 (1998). H. Rohdin, A. Nagy, V. Robbins, C.-Y. Su, A.S. Wakita, J. Seeger, T. Hwang, P. Chye, P.E. Gregory, S.R. Bahl, F.G. Kellert, L.G. Studebaker, D.C. D’Avanzo, and S. Johnsen, Hewlett-Packard J. 4, 1 (1998). J.-H. Tsai, Solid State Electron. 48, 81 (2004). W. Kruppa and J.B. Boos, Electron. Lett. 38, 267 (1992). E.M. Chumbes, A.T. Schremer, J.A. Smart, Y. Wang, N.C. MacDonald, D. Hogue, J.J. Komiak, S.J. Lichwalla, R.E. Leoni, and J.R. Shealy, IEEE Trans. Electron. Dev. 48, 63 (2001). F.C. Jain, E. Heller, S. Karmakar, and J. Chandy, International Semiconductor Device Research Symposium (2007). J.A. Chandy and F.C. Jain, International Symposium on Multiple Valued Logic (2008). S. Karmakar, A.P. Suresh, J.A. Chandy, and F.C. Jain, International Semiconductor Device Research Symposium (2009). F. Papadimitrakopoulos, T. Phely-Bobin, and P. Wisniecki, Chem. Mater. 11, 522 (1999). T. Phely-Bobin, D. Chattopadhyay, and F. Papadimitrakopoulos, Chem. Mater. 14, 1030 (2002). F.C. Jain and F. Papadimitrakopoulos, US Patent 7,368,370 (2008). S. Tiwari, F. Rana, K. Chan, H, Hanafi, W. Chan and D. Buchanan, IEDM (1995). E. Suarez, M. Gogna, F. AlAmoody, S. Karmakar, J. Ayers, E. Heller, and F. Jain, J. Electron. Mater. 39, 7 (2010). R. Velampati, Quantum Dot Nonvolatile Memory: Modeling and Fabrication (PhD Thesis, University of Connecticut, 2007). S. Karmakar, J.A. Chandy, and F.C. Jain, Lester Eastman Conference on High Performance Devices (2010). E.-S. Hasaneen, E. Heller, R. Bansal, W. Huang, and F. Jain, Solid State Electron. 48, 2055 (2004). F.C. Jain, E. Suarez, M. Gogna, F. AlAmoody, D. Butkiewicus, R. Hohner, T. Liaskas, S. Karmakar, P.Y. Chan, B. Miller, J. Chandy, and E. Heller, J. Electron. Mater. 38, 1574 (2009). S. Karmakar, M. Gogna, E. Suarez, F. Alamoody, E. Heller, J. Chandy, and F. Jain, Nanoelectronic Devices for Defense and Security Conference (2009). F. Jain, S. Karmakar, F. Alamoody, E. Suarez, M. Gogna, P-Y. Chan, J. Chandy, B. Miller, and E. Heller, International Semiconductor Device Research Symposium (2009). M. Gogna, F. Al-Amoody, S. Karmakar, F. Papadimitrakopoulos, and F. Jain, Nanotech Conference (2009). F. Jain, F. Alamoody, E. Suarez, M. Gogna, P-Y Chan, S. Karmakar, J. Fikiet, B. Miller and E. Heller, Nanotech Conference (2009). E. Heller, S. Islam, G. Zhao, and F. Jain, Solid-State Electron. 43, 901 (1999). S. Chuang and N. Holonyak, Appl. Phys. Lett. 80, 1270 (2002). Silvaco Corporation, http://www.eda.org/verilog-ams/verilog-ams-devmod/hm/att-0126/bsim3.va.proposal.dos.