Assessment of Inverter Circuits using Silicon Quantum Dot-Based Single-Electron Transistors at Room Temperature

摘要

自1964年摩爾定律問世，半導體製程技術便循著摩爾定律發展，現今已發展到五奈米節點。在尺寸微縮過程當中，短通道效應愈顯嚴重，量子侷限效應愈趨明顯，國際半導體技術發展路線圖(ITRS)因而提出?多新興元件，利用穿隧效應與庫侖阻斷震盪效應作為電子傳導的機制的單電子電晶體，不但改善短通道效應，與矽製程相容，還可以反過來利用量子侷限效應。然而其操作過程卻很容易受到環境溫度所導致的熱擾動影響，因此不利於實際在室溫下的應用。 在本篇論文中，我們從理論出發，估算可以在室溫下操作的單電子電晶體所需的條件；並參考已被發表的可在室溫操作的矽量子點單電子電晶體的模擬參數與實驗數據，利用單電子元件與電路模擬軟體(SIMON)建立互補式單電子電晶體反向器電路模型。 最後，我們以既有的元件參數及理論為基礎，藉由調整閘極電容與穿隧位障電容參數，討論如何讓電路雜訊容限變大而優化電路模型的直流特性，提出可行的電路設計方法。

獎項日期	2019
原文	English
監督員	Meng-Hsueh Chiang (Supervisor)