微分負(fù)阻型憶阻數(shù)字電路的研究與設(shè)計(jì)
發(fā)布時(shí)間:2023-09-16 08:57
隨著微電子技術(shù)的迅速發(fā)展,提高集成電路(IC,Integrated circuit)的集成度已經(jīng)成為一個(gè)亟需解決的難題。有效解決這個(gè)問(wèn)題的方法有兩個(gè),一是在工藝上減小單個(gè)器件的尺寸,二是研發(fā)功能優(yōu)異且尺寸小的新型器件。由于器件尺寸減小會(huì)引發(fā)一系列功能問(wèn)題,因此,在近幾十年,國(guó)內(nèi)外學(xué)者致力于研發(fā)各種新型負(fù)阻器件,并將其應(yīng)用于數(shù)字或模擬電路,提高了電路時(shí)間和空間上的利用率。本文首先介紹了研究較為熱門(mén)的負(fù)阻器件共振隧穿二極管RTD(RTD,Resonant Tunneling Diode),包括其結(jié)構(gòu)、I-V特性、微分負(fù)阻NDR特性(NDR,Negative Differential Resistance)等,詳細(xì)闡述了RTD的幾種等效模型及工作原理。RTD由于其獨(dú)有的負(fù)阻特性而廣受關(guān)注,其在負(fù)阻區(qū)還具有滯回特性,文章對(duì)該特性進(jìn)行了分析,并設(shè)計(jì)了基于負(fù)阻特性的滯回單元電路,該滯回電路的輸出特性曲線(xiàn)與新型器件憶阻器的滯回環(huán)曲線(xiàn)有類(lèi)似之處。因此本文在第三章比較了RTD和憶阻器的類(lèi)似性,簡(jiǎn)單介紹了憶阻器的電路特性及輸出特性,分析了RTD和憶阻器交叉應(yīng)用的可行性。在上述理論基礎(chǔ)之上,本論文利用RTD...
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
1.3 論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 共振隧穿器件RTD
2.1 RTD概述
2.1.1 共振隧穿二極管RTD的結(jié)構(gòu)
2.1.2 共振隧穿二極管RTD的I-V特性
2.2 共振隧穿二極管RTD的等效模型及分析
2.2.1 MOS-HBT-NDR等效網(wǎng)絡(luò)及工作過(guò)程分析
2.2.2 Λ-MOS-NDR等效網(wǎng)絡(luò)及工作過(guò)程分析
2.2.3 R-HBT-NDR等效網(wǎng)絡(luò)及工作過(guò)程分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 基于NDR特性的滯回單元分析與研究
3.1 RTD的滯回分析
3.2 憶阻器簡(jiǎn)介
3.2.1 憶阻器的電路特性
3.2.2 HP實(shí)驗(yàn)室的憶阻器模型
3.3 憶阻器件與負(fù)阻器件交叉結(jié)合研究的可行性分析
3.4 基于NDR特性的單向滯回單元設(shè)計(jì)
3.5 本章小節(jié)
第4章 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 基于NDR特性的雙向滯回單元的設(shè)計(jì)
4.2 改進(jìn)型R-HBT-based憶阻器設(shè)計(jì)
4.3 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器的可控性分析
4.3.1 memTH憶阻器
4.3.2 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器的可控性分析
4.4 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型硬件實(shí)驗(yàn)測(cè)試
4.5 本章小結(jié)
第5章 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型在數(shù)字邏輯電路中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
5.1 基于R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型的在二值邏輯設(shè)計(jì)
5.1.1 傳統(tǒng)MRL系列憶阻器二值邏輯電路
5.1.2 基于R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型的二值邏輯電路
5.2 憶阻器在多值邏輯電路中的應(yīng)用
5.2.1 多值邏輯的研究意義
5.2.2 基于改進(jìn)型R-HBT-based憶阻器的三值CMOS門(mén)電路設(shè)計(jì)
5.3 應(yīng)用1-of-2數(shù)據(jù)選擇器的二輸入端三值D型鎖存器
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 :作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3846708
【文章頁(yè)數(shù)】:59 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 研究的目的及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析
1.3 論文的研究?jī)?nèi)容
第2章 共振隧穿器件RTD
2.1 RTD概述
2.1.1 共振隧穿二極管RTD的結(jié)構(gòu)
2.1.2 共振隧穿二極管RTD的I-V特性
2.2 共振隧穿二極管RTD的等效模型及分析
2.2.1 MOS-HBT-NDR等效網(wǎng)絡(luò)及工作過(guò)程分析
2.2.2 Λ-MOS-NDR等效網(wǎng)絡(luò)及工作過(guò)程分析
2.2.3 R-HBT-NDR等效網(wǎng)絡(luò)及工作過(guò)程分析
2.3 本章小結(jié)
第3章 基于NDR特性的滯回單元分析與研究
3.1 RTD的滯回分析
3.2 憶阻器簡(jiǎn)介
3.2.1 憶阻器的電路特性
3.2.2 HP實(shí)驗(yàn)室的憶阻器模型
3.3 憶阻器件與負(fù)阻器件交叉結(jié)合研究的可行性分析
3.4 基于NDR特性的單向滯回單元設(shè)計(jì)
3.5 本章小節(jié)
第4章 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 基于NDR特性的雙向滯回單元的設(shè)計(jì)
4.2 改進(jìn)型R-HBT-based憶阻器設(shè)計(jì)
4.3 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器的可控性分析
4.3.1 memTH憶阻器
4.3.2 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器的可控性分析
4.4 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型硬件實(shí)驗(yàn)測(cè)試
4.5 本章小結(jié)
第5章 R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型在數(shù)字邏輯電路中的設(shè)計(jì)與應(yīng)用
5.1 基于R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型的在二值邏輯設(shè)計(jì)
5.1.1 傳統(tǒng)MRL系列憶阻器二值邏輯電路
5.1.2 基于R-HBT-based負(fù)阻型憶阻器模型的二值邏輯電路
5.2 憶阻器在多值邏輯電路中的應(yīng)用
5.2.1 多值邏輯的研究意義
5.2.2 基于改進(jìn)型R-HBT-based憶阻器的三值CMOS門(mén)電路設(shè)計(jì)
5.3 應(yīng)用1-of-2數(shù)據(jù)選擇器的二輸入端三值D型鎖存器
5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 :作者在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參加的科研項(xiàng)目
本文編號(hào):3846708
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