基于柵控圓柱形場效應晶體管的Dyakonov-Shur不穩(wěn)定研究
發(fā)布時間:2021-04-28 03:00
隨著太赫茲科技的發(fā)展,太赫茲波已經(jīng)應用到許多領域,這極大地推進了太赫茲器件的研究,尤其是太赫茲源器件的研究。Dyakonov和Shur在1993年提出了一種基于場效應晶體管的等離子體波不穩(wěn)定理論,這為發(fā)展太赫茲源提供了一種新的途徑。該理論表明,場效應晶體管溝道內的二維電子氣可以在特殊的不對稱邊界條件下激發(fā)等離子體波。而隨著等離子體波的不穩(wěn)定振蕩,最終可以達到太赫茲頻率并以電磁波的形式輻射出來,這種不穩(wěn)定被后人稱為Dyakonov-Shur不穩(wěn)定。實驗上已經(jīng)證明這種不穩(wěn)定可以產生太赫茲波。雖然人們已經(jīng)做了一些關于Dyakonov-Shur不穩(wěn)定的研究,但是仍有許多物理問題需要探究?偟膩碚f,現(xiàn)階段的研究大部分都圍繞著傳統(tǒng)矩形場效應晶體管開展,但是隨著科技的發(fā)展和進步,更多新型器件被開發(fā)出來。特別是半導體工藝已經(jīng)進入了納米時代,而納米器件中的量子效應是不可忽視的。針對這些器件的研究也非常重要。本論文的主要研究內容如下:(1)根據(jù)Dyakonov-Shur不穩(wěn)定理論,使用柱坐標系下的二維流體力學方程對柵控圓柱形場效應晶體管中的Dyakonov-Shur不穩(wěn)定進行研究,并且厘清了溝道半徑和模式...
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 太赫茲技術簡介
1.1.1 太赫茲波的特點
1.1.2 太赫茲技術的應用
1.1.3 太赫茲波輻射源
1.2 等離子體波的物理基礎簡介
1.3 產生等離子體波的兩種FET器件
1.3.1 MOSFET器件概述
1.3.2 HEMT器件的概述
1.3.3 二維電子氣
1.4 研究工作的背景與意義
1.5 本論文的研究內容
第2章 Dyakonov-Shur不穩(wěn)定理論
2.1 低維半導體結構中的等離子體波
2.2 Dyakonov-Shur不穩(wěn)定的物理基礎
2.2.1 流體力學方程與色散關系
2.2.2 不對稱邊界條件與器件邊界的反射
2.2.3 衰減機制
2.3 本章小結
第3章 二維柵控圓柱形場效應晶體管中的Dyakonov-Shur不穩(wěn)定
3.1 理論模型
3.2 數(shù)值模擬結果與討論
3.3 本章小結
第4章 納米二維柵控圓柱形場效應晶體管中的Dyakonov-Shur不穩(wěn)定性
4.1 半導體器件的量子效應
4.2 理論模型
4.3 數(shù)值模擬結果與討論
4.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國被動式太赫茲安檢行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 安德越,馬艷霞,張華坤,何思穎,武帥. 電子世界. 2019(21)
[2]太赫茲時域光譜技術在中藥鑒別中的應用進展[J]. 饒近秋,趙啟鐸,邱峰. 中國中藥雜志. 2020(04)
[3]基于電子學的太赫茲輻射源[J]. 宮玉彬,周慶,田瀚文,唐靖超,王凱程,張雅鑫,張波,劉頔威. 深圳大學學報(理工版). 2019(02)
[4]太赫茲技術在農產品品質檢測中的研究進展[J]. 羅娜,王冬,王世芳,韓平. 光譜學與光譜分析. 2019(02)
[5]二維電子氣等離激元太赫茲波器件[J]. 秦華,黃永丹,孫建東,張志鵬,余耀,李想,孫云飛. 中國光學. 2017(01)
[6]基于D-S效應的太赫茲源研究[J]. 林滑,余厲陽,孟凡亮,文進才,余志平. 微波學報. 2016(05)
[7]太赫茲科學技術及其應用的新發(fā)展[J]. 劉盛綱,鐘任斌. 電子科技大學學報. 2009(05)
[8]太赫茲輻射源與探測器研究進展[J]. 曹俊誠. 功能材料與器件學報. 2003(02)
[9]太赫茲波(TeraHertz)科學與技術[J]. 賈剛,汪力,張希成. 中國科學基金. 2002(04)
博士論文
[1]強激光與固體靶相互作用中超熱電子與太赫茲輻射的研究[D]. 劉浩.中國科學院大學(中國科學院物理研究所) 2019
[2]量子等離子體中電磁波和表面波傳播特性的研究[D]. 李春華.中國科學技術大學 2014
本文編號:3164671
【文章來源】:蘭州理工大學甘肅省
【文章頁數(shù)】:51 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 太赫茲技術簡介
1.1.1 太赫茲波的特點
1.1.2 太赫茲技術的應用
1.1.3 太赫茲波輻射源
1.2 等離子體波的物理基礎簡介
1.3 產生等離子體波的兩種FET器件
1.3.1 MOSFET器件概述
1.3.2 HEMT器件的概述
1.3.3 二維電子氣
1.4 研究工作的背景與意義
1.5 本論文的研究內容
第2章 Dyakonov-Shur不穩(wěn)定理論
2.1 低維半導體結構中的等離子體波
2.2 Dyakonov-Shur不穩(wěn)定的物理基礎
2.2.1 流體力學方程與色散關系
2.2.2 不對稱邊界條件與器件邊界的反射
2.2.3 衰減機制
2.3 本章小結
第3章 二維柵控圓柱形場效應晶體管中的Dyakonov-Shur不穩(wěn)定
3.1 理論模型
3.2 數(shù)值模擬結果與討論
3.3 本章小結
第4章 納米二維柵控圓柱形場效應晶體管中的Dyakonov-Shur不穩(wěn)定性
4.1 半導體器件的量子效應
4.2 理論模型
4.3 數(shù)值模擬結果與討論
4.4 本章小結
結論與展望
參考文獻
致謝
附錄
【參考文獻】:
期刊論文
[1]中國被動式太赫茲安檢行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀[J]. 安德越,馬艷霞,張華坤,何思穎,武帥. 電子世界. 2019(21)
[2]太赫茲時域光譜技術在中藥鑒別中的應用進展[J]. 饒近秋,趙啟鐸,邱峰. 中國中藥雜志. 2020(04)
[3]基于電子學的太赫茲輻射源[J]. 宮玉彬,周慶,田瀚文,唐靖超,王凱程,張雅鑫,張波,劉頔威. 深圳大學學報(理工版). 2019(02)
[4]太赫茲技術在農產品品質檢測中的研究進展[J]. 羅娜,王冬,王世芳,韓平. 光譜學與光譜分析. 2019(02)
[5]二維電子氣等離激元太赫茲波器件[J]. 秦華,黃永丹,孫建東,張志鵬,余耀,李想,孫云飛. 中國光學. 2017(01)
[6]基于D-S效應的太赫茲源研究[J]. 林滑,余厲陽,孟凡亮,文進才,余志平. 微波學報. 2016(05)
[7]太赫茲科學技術及其應用的新發(fā)展[J]. 劉盛綱,鐘任斌. 電子科技大學學報. 2009(05)
[8]太赫茲輻射源與探測器研究進展[J]. 曹俊誠. 功能材料與器件學報. 2003(02)
[9]太赫茲波(TeraHertz)科學與技術[J]. 賈剛,汪力,張希成. 中國科學基金. 2002(04)
博士論文
[1]強激光與固體靶相互作用中超熱電子與太赫茲輻射的研究[D]. 劉浩.中國科學院大學(中國科學院物理研究所) 2019
[2]量子等離子體中電磁波和表面波傳播特性的研究[D]. 李春華.中國科學技術大學 2014
本文編號:3164671
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