基于单电子效应的纳米硅逻辑运算器

基于半导体纳米结构单电子效应的存储器件和逻辑运算器件，由于其新的工作原理和超低功耗已成为纳电子学和新一代超大规模集成电路研究领域中的前沿研究课题。本项目是在我组研究纳米硅浮置栅场效应晶体管中的单电子效应和电荷存储特性的基础上，利用超薄的SOI基片和汽相淀积纳米硅量子点技术相结合，提出一种新型的侧向多栅输入场效应结构、基于单电子库仑阻塞效应的纳米硅逻辑运算器。其特点是只要一个晶体管就能实现异"或非"逻辑功能，大大减少了由常规MOS场效应晶体管实现相同的逻辑功能所需的晶体管数目，提高了集成度。在工艺技术上，利用先进的自主建立的光固化纳米印章技术，在重掺杂的超薄SOI基片上，只要一次刻蚀就能形成源、漏、沟道和栅极，制备工艺简单，可与当前的硅微电子工艺相兼容，便于超大规模集成。因此本项目研究具有重要的创新意义和应用价值，对我国发展硅基纳电子器件具有积极的推动作用。