基于栅控圆柱形场效应晶体管的Dyakonov-Shur不稳定研究

发布时间：2021-04-28 03:00

　　随着太赫兹科技的发展,太赫兹波已经应用到许多领域,这极大地推进了太赫兹器件的研究,尤其是太赫兹源器件的研究。Dyakonov和Shur在1993年提出了一种基于场效应晶体管的等离子体波不稳定理论,这为发展太赫兹源提供了一种新的途径。该理论表明,场效应晶体管沟道内的二维电子气可以在特殊的不对称边界条件下激发等离子体波。而随着等离子体波的不稳定振荡,最终可以达到太赫兹频率并以电磁波的形式辐射出来,这种不稳定被后人称为Dyakonov-Shur不稳定。实验上已经证明这种不稳定可以产生太赫兹波。虽然人们已经做了一些关于Dyakonov-Shur不稳定的研究,但是仍有许多物理问题需要探究。总的来说,现阶段的研究大部分都围绕着传统矩形场效应晶体管开展,但是随着科技的发展和进步,更多新型器件被开发出来。特别是半导体工艺已经进入了纳米时代,而纳米器件中的量子效应是不可忽视的。针对这些器件的研究也非常重要。本论文的主要研究内容如下:（1）根据Dyakonov-Shur不稳定理论,使用柱坐标系下的二维流体力学方程对栅控圆柱形场效应晶体管中的Dyakonov-Shur不稳定进行研究,并且厘清了沟道半径和模式... 

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：51 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 太赫兹技术简介
        1.1.1 太赫兹波的特点
        1.1.2 太赫兹技术的应用
        1.1.3 太赫兹波辐射源
    1.2 等离子体波的物理基础简介
    1.3 产生等离子体波的两种FET器件
        1.3.1 MOSFET器件概述
        1.3.2 HEMT器件的概述
        1.3.3 二维电子气
    1.4 研究工作的背景与意义
    1.5 本论文的研究内容
第2章 Dyakonov-Shur不稳定理论
    2.1 低维半导体结构中的等离子体波
    2.2 Dyakonov-Shur不稳定的物理基础
        2.2.1 流体力学方程与色散关系
        2.2.2 不对称边界条件与器件边界的反射
        2.2.3 衰减机制
    2.3 本章小结
第3章 二维栅控圆柱形场效应晶体管中的Dyakonov-Shur不稳定
    3.1 理论模型
    3.2 数值模拟结果与讨论
    3.3 本章小结
第4章 纳米二维栅控圆柱形场效应晶体管中的Dyakonov-Shur不稳定性
    4.1 半导体器件的量子效应
    4.2 理论模型
    4.3 数值模拟结果与讨论
    4.4 本章小结
结论与展望
参考文献
致谢
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]中国被动式太赫兹安检行业发展现状[J]. 安德越,马艳霞,张华坤,何思颖,武帅.  电子世界. 2019(21)
[2]太赫兹时域光谱技术在中药鉴别中的应用进展[J]. 饶近秋,赵启铎,邱峰.  中国中药杂志. 2020(04)
[3]基于电子学的太赫兹辐射源[J]. 宫玉彬,周庆,田瀚文,唐靖超,王凯程,张雅鑫,张波,刘頔威.  深圳大学学报(理工版). 2019(02)
[4]太赫兹技术在农产品品质检测中的研究进展[J]. 罗娜,王冬,王世芳,韩平.  光谱学与光谱分析. 2019(02)
[5]二维电子气等离激元太赫兹波器件[J]. 秦华,黄永丹,孙建东,张志鹏,余耀,李想,孙云飞.  中国光学. 2017(01)
[6]基于D-S效应的太赫兹源研究[J]. 林滑,余厉阳,孟凡亮,文进才,余志平.  微波学报. 2016(05)
[7]太赫兹科学技术及其应用的新发展[J]. 刘盛纲,钟任斌.  电子科技大学学报. 2009(05)
[8]太赫兹辐射源与探测器研究进展[J]. 曹俊诚.  功能材料与器件学报. 2003(02)
[9]太赫兹波（TeraHertz）科学与技术[J]. 贾刚,汪力,张希成.  中国科学基金. 2002(04)

博士论文
[1]强激光与固体靶相互作用中超热电子与太赫兹辐射的研究[D]. 刘浩.中国科学院大学(中国科学院物理研究所) 2019
[2]量子等离子体中电磁波和表面波传播特性的研究[D]. 李春华.中国科学技术大学 2014



本文编号：3164671