本文選題：雙柵 + 開關(guān)-信號(hào)理論��； 參考：《寧波大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著晶體管尺寸的縮小,集成電路制造業(yè)的光刻技術(shù)正面臨更大的挑戰(zhàn),CMOS工藝正在接近其物理極限,而陷于目前電路仍大都使用了CMOS工藝的晶體管的窘境,探索基于新工藝和新器件的后CMOS時(shí)代技術(shù)成為當(dāng)務(wù)之急。雙柵工藝的場(chǎng)效應(yīng)管是近年來提出的一種新穎場(chǎng)效應(yīng)管器件,雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的出現(xiàn)為提高電路集成度和降低電路功耗提供了新的途徑。但新工藝、新材料帶來的問題之一就是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論已漸漸不再適用,缺乏系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法限制了其實(shí)用化進(jìn)程。本文以雙柵場(chǎng)效應(yīng)管為研究對(duì)象,通過對(duì)傳統(tǒng)的基于單柵場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)-信號(hào)理論的分析,根據(jù)雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的特性,建立了一種面向雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)-信號(hào)設(shè)計(jì)方法,并以此來指導(dǎo)雙柵電路的設(shè)計(jì),從而對(duì)傳統(tǒng)的門級(jí)電路提出新的雙柵結(jié)構(gòu)用以提高電路的性能。設(shè)計(jì)實(shí)例表明,與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法相比,以雙柵場(chǎng)效應(yīng)管搭建的,基于雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)-信號(hào)理論設(shè)計(jì)的數(shù)字電路結(jié)構(gòu)更為簡單,且在晶體管數(shù)量、功耗和延時(shí)上都具有一定的優(yōu)勢(shì)。本文可以分為以下幾個(gè)部分:1、建立場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)-信號(hào)模型:尋找合適的雙柵場(chǎng)效應(yīng)管物理模型,分析模型的具體工作方式,建立場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)-信號(hào)模型來描述單個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管的行為。2、面向雙柵場(chǎng)效應(yīng)管建立開關(guān)-信號(hào)理論:討論現(xiàn)有電路開關(guān)級(jí)的設(shè)計(jì)方法,在分析傳統(tǒng)CMOS工藝的單柵開關(guān)-信號(hào)理論的基礎(chǔ)上,建立了一種面向雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)-信號(hào)設(shè)計(jì)方法。并以此來指導(dǎo)雙柵電路的開關(guān)級(jí)設(shè)計(jì)。具體表現(xiàn)為通過開關(guān)-信號(hào)表達(dá)式的變換以及元件的函數(shù)模型與雙柵場(chǎng)效應(yīng)管物理模型之間的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,由邏輯函數(shù)推導(dǎo)出最終所需的雙柵電路,從而對(duì)傳統(tǒng)的門級(jí)電路提出新的低功耗結(jié)構(gòu)。3、面向雙柵開關(guān)-信號(hào)的設(shè)計(jì)方法指導(dǎo)下的電路設(shè)計(jì):以實(shí)際的電路為例,首先按要求寫出函數(shù)的邏輯表示,并根據(jù)邏輯表示推導(dǎo)出函數(shù)的開關(guān)級(jí)表示,進(jìn)而根據(jù)面向雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的開關(guān)-信號(hào)理論對(duì)開關(guān)-信號(hào)表達(dá)式進(jìn)行一步步的化簡,最終得出所需的雙柵電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,最終得到的雙柵電路相較與現(xiàn)有的電路結(jié)構(gòu)更為簡單,在功耗和延時(shí)等方面上都具有一定的優(yōu)勢(shì)。4、探索雙柵場(chǎng)效應(yīng)管在不同使用方式下,表現(xiàn)出不同的性質(zhì),引入屬于雙柵場(chǎng)效應(yīng)管的亞導(dǎo)通狀態(tài)。調(diào)節(jié)輸出負(fù)載,使輸出電壓表現(xiàn)出0,0.5,1三種狀態(tài),根據(jù)亞導(dǎo)通狀態(tài)的性質(zhì),以雙柵場(chǎng)效應(yīng)管為核心進(jìn)行二值到三值邏輯轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)實(shí)例表明了,雙柵場(chǎng)效應(yīng)管為破解多值邏輯研究缺少合適的多值信號(hào)發(fā)生器這一瓶頸問題提供條件。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：寧波大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TN386

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本文編號(hào)：1742252