Luận án tiến sĩ mô phỏng transistor ống nanô carbon đồng trục

ðẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ LƯỠNG MÔ PHỎNG TRANSISTOR ỐNG NANÔ CARBON ðỒNG TRỤC LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ TP Hồ Chí Minh - 2010 ðẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ LƯỠNG MÔ PHỎNG TRANSISTOR ỐNG NANÔ CARBON ðỒNG TRỤC Chuyên ngành:Vật lý vơ tuyến điện tử Mã số: 62.44.03.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn: PGS.TS ðinh Sỹ Hiền Tp Hồ Chí Minh - 2010 i LỜI CAM ðOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Kết nêu luận án trung thực không trùng lặp với cơng trình cơng bố ngồi nước thuộc lĩnh vực nghiên cứu Tác giả Nguyễn Thị Lưỡng LỜI CẢM ƠN Luận án công trình khoa học, thuộc lĩnh vực linh kiện điện tử nanơ, kết nỗ lực, phấn đấu mà thân tơi có nhiều năm học tập, giảng dạy nghiên cứu Lời tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc đến PGS.TS ðinh Sỹ Hiền, người tận tình hướng dẫn, định hướng, động viên giúp đỡ tơi suốt q trình thực luận án Tơi xin chân thành tỏ lịng biết ơn đến Q thầy giáo, giáo Khoa ðiện Tử- Viễn Thơng, Phịng Quản lý nghiên cứu Khoa học ðào tạo Sau ðại học Trường ðại học Khoa học Tự nhiên ñã tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập thực luận án Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS ðặng Mậu Chiến cán kỹ thuật phịng thí nghiệm cơng nghệ nanơ ðại học quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện giúp đỡ tơi tiếp cận với thiết bị chế tạo CNTFET Xin cảm ơn BGH, thầy cô khoa ðiện – ðiện tử trường ðại học Sư phạm kỹ thuật Tp.HCM ñồng nghiệp, bạn bè gần xa ln động viên giúp đỡ tơi suốt thời gian thực luận án Sau cùng, tơi xin cảm ơn gia đình tơi, ba mẹ anh chị em ñặc biệt chồng gái ln quan tâm, động viên, giúp đỡ tơi lúc khó khăn Với lịng biết ơn, xin khắc ghi! Tác giả Nguyễn Thị Lưỡng iii MỤC LỤC Trang Trang phụ bìa Lời cam ñoan i Lời cảm ơn ii Mục lục iii Danh mục bảng vi Danh mục hình vẽ vii Danh mục kí tự từ viết tắt .xii MỞ ðẦU Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Xu hướng phát triển công nghệ chế tạo IC 1.2 Phân loại linh kiện điện tử nanơ .6 1.3 Nghiên cứu transistor trường ống nanô carbon ……………………… 1.4 Nhận xét 11 Chương 2: TRANSISTOR TRƯỜNG ỐNG NANÔ CARBON 2.1 Ống nanô carbon 12 2.1.1 Giới thiệu 12 2.1.2 Cấu trúc nguyên tử 13 2.1.3 Công nghệ chế tạo CNT 18 2.2 Transistor trường ống nanô carbon (CNTFET) 19 2.2.1 Cấu trúc CNTFET 19 2.2.2 Hoạt ñộng CNTFET 23 2.2.3 So sánh MOS-CNTFET với Si-MOSFET 26 2.2.4 Một số ứng dụng CNTFET 27 iv 2.3 Nhận xét 31 Chương 3: THUẬT TỐN HÀM GREEN KHƠNG CÂN BẰNG TRONG MÔ PHỎNG CÁC ðẶC TRƯNG CỦA CNTFET ðỒNG TRỤC 3.1 Thuật tốn hàm Green khơng cân (NEGF) 32 3.1.1 Giới thiệu thuật toán NEGF 32 3.1.2 Dòng chảy qua mức lượng rời rạc 35 3.1.3 Tác ñộng ñiện 40 3.1.4 ðiện dung lượng tử hóa 46 3.1.5 Những phương trình NEGF cho nhiều mức lượng 49 3.2 Xây dựng thuật toán NEGF cho linh kiện CNTFET 51 3.2.1 Hàm Green không cân (NEGF) 51 3.2.2 ðặc trưng linh kiện giới hạn ñạn ñạo 52 3.2.3 Thuật toán NEGF cho tán xạ phonon CNTFET 54 3.2.4 Tán xạ ñiện tử - phonon 58 3.3 Mơ hình tốn học sử dụng mơ CNTFET đồng trục 61 3.4 Giải thuật mơ đặc trưng I-V CNTFET đồng trục 63 3.5 Thuật tốn mơ đặc trưng dịng – dùng Matlab 65 3.6 Nhận xét 67 Chương 4: KẾT QUẢ MƠ PHỎNG 4.1 Mơ biểu diễn hai chiều 69 4.1.1 Xét ảnh hưởng kim lọai dùng làm ñiện cực 69 4.1.2 Xét ảnh vật liệu điện mơi làm ơxít cổng 71 4.1.3 Xét ảnh hưởng đường kính ống CNT 72 4.1.4 Xét ảnh hưởng cổng VGS 74 4.2 Mô biểu diễn ba chiều 75 4.2.1 Xét ảnh hưởng chiều dài kênh dẫn 75 4.2.2 Xét ảnh hưởng nhiệt ñộ 76 4.2.3 Xét ảnh hưởng bề dày lớp ơxít cổng 77 v 4.2.4 Xét ảnh hưởng ñiện áp cổng VGS 78 4.3 Mơ đặc trưng CNTFET có tán xạ phonon 79 4.4 So sánh kết nghiên cứu với số cơng trình cơng bố 80 4.5 Nhận xét 82 Chương 5: ðỀ XUẤT THỰC NGHIỆM 5.1 ðề xuất chế tạo CNTFET loại N cổng sau 85 5.2 ðề xuất chế tạo CNTFET loại N cổng 87 5.3 Phát triển biểu thức quan hệ I-V cho CNTFET ñồng trục 89 KẾT LUẬN 95 KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO 96 Danh mục cơng trình sử dụng luận án 97 Tài liệu tham khảo 99 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng Mô tả Trang Bảng 2.1 So sánh số thơng số đặc trưng quan trọng 27 CNTFET với hai loại Si-MOSFET ñại Bảng 4.1 Bảng 4.1 ðộ cao rào tương ứng với kim loại 69 dùng làm ñiện cực Bảng 4.2 Bảng 4.2 Bảng thơng số vật ơxít liệu điện mơi 71 Bảng 4.3 Bảng 4.3.Thơng số số ống nanơ carbon đơn 73 tường sử dụng mơ Bảng 5.1 Mối liên hệ dịng Id-Vd biểu thức giải tích hai vùng hoạt động bão hịa khơng bão hịa cho CNTFET 94 vii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình Chú thích Trang Hình 1.1 Tiến trình giảm nhỏ kích thước transistor Hình 1.2 Phân loại linh kiện điện tử nanơ Hình 1.3 Cấu trúc CNTFET thẳng đứng Hình 1.4 Mơ hình đặc trưng I-V CNTFET đồng trục Hình 1.5 Cấu trúc đặc trưng CNTFET đồng trục có xét đến tán xạ Hình Khảo sát ảnh hưởng đường kính ống CNT lên đặc trưng 10 I-V CNTFET đồng trục Hình 1.7 Mơ hình CNTFET đồng trục mơ hình tương đương 10 tín hiệu nhỏ Hình 2.1 Sự xếp orbital lớp graphen cuộn trịn thành 13 CNT Hình 2.2 a) ðịnh dạng ống nanô carbon từ graphen; b) cấu 14 trúc ống nanô carbon; c) phân tử fullerene (C60) Hình 2.3 ðịnh dạng CNT ñơn tường từ graphen 15 Hình 2.4 ðịnh nghĩa vectơ mạng lục giác Mắt lưới chưa 15 cuộn (A) cấu trúc ống nanơ (16,0) hình thành sau cuộn (B) Hình 2.5 Cấu trúc ống nanô carbon với số (n, m) khác 16 Hình 2.6 Hình ảnh minh họa đặc trưng CNTFET cổng sau 19 Hình 2.7 Hình ảnh minh hoạ cấu trúc họ ñặc trưng CNTFET 20 cổng Hình 2.8 Ảnh AFM sơ đồ mặt cắt ngang CNT n-FET SWNT 21 viii (d ∼ 1.5 nm) có chiều dài kênh LS/D _150 nm hai cực nguồn/máng Pd Lớp điện mơi cổng HfO2 dày tOX = nm ðặc trưng dòng máng CNTFET phẳng mơ tả dẫn điện lưỡng cực mơ tả hình cuối Hình 2.9 Hình ảnh minh hoạ cấu trúc CNTFET thẳng đứng 22 Hình 2.10 Minh họa sơ đồ khối SB-CNTFET 23 Hình 2.11 Sơ ñồ khối MOS-CNTFET 23 Hình 2.12 Minh hoạ dải lượng SB-CNTFET trạng thái ON 24 OFF Hình 2.13 Minh họa sơ đồ khối SB-CNTFET với ống nanơ 25 cacbon gắn trực tiếp ñến cực nguồn máng kim loại Hình 2.14 Hoạt động CNTFET rào Schottky (SB-CNTFET) 28 Hình 2.15 Cổng ñảo CNTFET bù nội phân tử ñược làm 29 CNTFET loại p CNTFET loại n nối tiếp Hình 2.16 ðường đặc trưng vào cổng đảo dùng CNTFET 29 Hình 2.17 ðặc trưng vào của cổng NOR 30 Hình 2.18 Kết hợp số lẻ cổng ñảo dẫn ngõ ngược lại ngõ vào 30 thu ñược mạch dao động vịng Hình 3.1 Mơ hình NEGF cho Transistor dạng thước nanơ 33 Hình 3.2 Mơ hình phương pháp “Tự tương thích” 34 Hình 3.3 Mơ hình vận chuyển điện tử kênh dẫn 37 Hình 3.4 Dịng ñiện tử vào khỏi kênh dẫn 37 mức lượng ε ñiện cực nguồn S điện cực máng D Hình 3.5 Sự hình thành dịng điện qua kênh dẫn với mức 39 lượng ε Hình 3.6 Mơ hình transistor mức trạng thái cân 41 Hình 3.7 Khi điện kênh dẫn nằm ñiện ñiện cực nguồn S 41 - 89 - 5.3 PHÁT TRIỂN BIỂU THỨC QUAN HỆ I-V CHO CNTFET ðỒNG TRỤC Các đồ thị mơ đặc trưng cho CNTFET tính từ cơng thức dựa thuật tốn hàm Green khơng cân Dịng nguồn-máng tính theo biểu thức Landauer: I= 4e T ( E ) [ f S ( E ) − f D ( E )]dE h ∫ (5.1) Từ đồ thị tác giả giải thích theo biểu thức giải tích đề xuất xây dựng biểu thức giải tích CNTFET họ FET lai linh kiện ñiện tử nanô Với giá trị Vds nhỏ ñược xét cho linh kiện CNTFET (Vds , ñộ dẫn kênh ñược cho cơng thức: gd = W µ n Q 'n L (5.3) Với: µ n : gọi độ linh động ñiện tử Q 'n : gọi ñộ lớn điện tích lớp đảo đơn vị diện tích W : độ rộng kênh dẫn, đường kính ống CNT L : độ dài kênh dẫn, chiều dài ống CNT Mật độ điện tích lớp đảo hàm số tụ ơxit cổng, cổng dư giá trị ngưỡng Do đó, kết hợp biểu thức (5.2) (5.3), ta viết sau: Q 'n = C ox (V gs − VTN ) (5.4) Mật độ điện tích hàm số cổng, độ dẫn kênh bị biến điệu cổng Hình 5.3, cho ta thấy ñặc tuyến Id-Vds gồm ba vùng rõ rệt: vùng dòng Id biến thiên nhanh, gần ñường thẳng (vùng A); vùng Id biến thiên - 90 - chậm gần ñường cong (vùng B); vùng Id gần khơng thay đổi (vùng C) Hình 5.3 ðặc tuyến Id-Vd 3000K phân chia vùng A, B, C • Tại vùng A: Khi Vgs< VTN , dòng máng thấp; Vgs >VTN, mật ñộ ñiện tích ñảo tăng, làm tăng ñộ dẫn kênh Thế nguồn máng Vds áp vào lúc thấp, mật độ điện tích tương đối khơng ñổi dọc theo ñộ dài kênh Dựa vào biểu thức (5.1) (5.2), ta viết biểu thức dòng Id cho vùng A sau [3] : Id = W µ nCox (Vgs − VTN )Vds L Với Cox ñiện dung tụ ñiện cực cổng [41]: 2πεε Lch Cox = ln [(tox + rCNT ) / rCNT ] (5.5) - 91 - • Tại vùng B: Khi Vds tăng dần, sụt qua lớp ôxit cạnh chân máng giảm, nghĩa mật độ điện tích tạo gần máng giảm, ñộ dẫn kênh giảm Khi độ nghiêng đường cong Ids với Vds giảm Khi Vds tiếp tục tăng tới ñiểm mà sụt qua lớp ơxit chân máng VT, lúc độ dẫn máng khơng, nghĩa ñộ nghiêng ñường cong Id với Ids lúc khơng Ta viết: Vgs − Vds = VT (5.6a) Vds ( sat ) = V gs − VT (5.6b) Với Vds(sat) máng - nguồn tạo nên mật độ điện tích đảo không chân máng, nghĩa thời ñiểm ñộ nghiêng ñường cong Id với Vds khơng cịn • Tại vùng C: Khi Vds bắt đầu lớn giá trị Vds(sat), ñiểm kênh điện tích đảo zero, chuyển theo hướng chân nguồn Trong trường hợp ñiện tử ñi vào kênh nguồn ñi qua kênh theo hướng máng Sau điểm mà điện tích giảm tới khơng, điện tử bơm vào vùng khơng gian Ở chúng ñược quét ñiện trường tiếp xúc với máng Vùng xét ñặc tuyến Id -Vds ñược gọi vùng bão hịa Khi Vgs thay đổi, đường cong Ids tăng dần, mật độ điện tích tăng Lúc mật độ điện tích tính sau: Q 'n = C ox (V gs − VTN − Vds ) (5.7) ðộ dẫn lúc sau: gd = V W µC ox (V gs − VTN − ds ) L (5.8) - 92 - Theo đồ thị hình 5.3 ta thấy Ids tăng cách phi tuyến Vg tăng Khi dịng Id trở thành: V W µ C ox [(V gs − VTN − ds )]Vds L V2 W = µ C ox [(V gs − VTN )Vds − ds ] L W µ Cox [2(Vgs − VTN )Vds − Vds2 ] Id = 2L Id = ðặt : K n = (5.9) (5.10a) (5.10b) W C ox µ , ta định nghĩa thơng số dẫn Khi ñó : L I d = K n [2(V gs − VTN ) Vds − Vds2 ] (5.11) Giá trị Vds giá trị dịng đỉnh tìm thấy từ việc lấy ñạo hàm: ∂I d =0 ∂Vds (5.12) Dịng đỉnh xuất : Vds = V gs − VTN Giá trị Vds giá trị Vds(sat), điểm xuất bão hòa Khi Vds > Vds(sat), dòng máng Id lúc lý tưởng bão hòa Dòng Id vùng bão hịa tính sau: I d = K n [2(V gs − VTN ) Vds ( sat ) − Vds2 ( sat )] (5.13) Sử dụng Vds ( sat ) = V gs − VTN , biểu thức trở thành: I d = K n (V gs − VTN ) (5.14) Như vậy, ta thấy dòng Id bão hịa hàm bậc Vgs, Vgs tăng dịng máng Id tăng cách phi tuyến theo hệ số mũ α Với : (V gs − VTN ) α (5.15) Vì vậy, xác định chiều dài, chiều rộng kênh dẫn, ñộ linh ñộng, ñiện dung tụ Cox, ta tính ngưỡng dòng Id chạy qua nguồn máng - 93 - Mặt khác, ta sử dụng quan hệ Id-Vds ñể xác ñịnh giá trị thực nghiệm ñộ linh ñộng, ñây ñộ linh ñộng ñiện tử qua CNT Bởi theo thuật tốn hàm Green nói ta xây dựng mơ hình ma trận xác suất truyền, nên khơng xác định tìm ñược mối liên quan ñộ linh ñộng ñiện tử ñược ðộ linh ñộng ñặc trưng cho khả linh ñộng hạt dẫn ñiện ñiện trường Từ biểu thức (5.10a ), giá trị Vds nhỏ, ta viết lại sau: Id = W µ C ox (V gs − VTN ) Vds L (5.16) Dựa vào kết mơ Ta biết ngưỡng, ñộ dài, ñộ rộng kênh dẫn CNT, dịng Id v.v…Từ kiểm tra giá trị thực nghiệm độ linh động µ Từ biểu thức (5.14) dòng bão hòa Nếu lấy bậc ta có : I d ( sat ) = W µC ox [(V gs − VTN ) ] 2L (5.17) Với thơng số đo từ mơ ta tính ngưỡng VTN • ðộ dẫn: định nghĩa thay đổi dịng máng tương ứng với thay đổi cổng Ta có: gm = - ∂I d ∂V gs (5.18) Xét vùng khơng bão hịa Từ biểu thức (4.13b), ta có: gm = Hay: g m = ∂I d ∂ = ∂Vgs ∂Vgs W   µ Cox [2(Vgs − VTN )Vds − Vds ]  2L  W µ CoxVds L (5.19) (5.20) Như vậy, vùng khơng bão hịa, ta thấy độ dẫn tăng tuyến tính với Vds ñộc lập với Vg [10] - Xét vùng bão hịa Từ biểu thức (5.14), ta có: - 94 - g m ( sat ) = Hay: g m ( sat ) = ∂I d ∂ = ∂Vgs ∂Vgs W   µ Cox [(Vgs − VTN ) ]  2L  (5.21) (5.22) W µ Cox (Vgs − VTN ) L Như vậy, vùng bão hòa, ta thấy độ dẫn tăng tuyến tính với Vgs độc lập với Vds ðộ dẫn hàm biểu thị biến thiên dòng Id Từ biểu thức ñã dẫn cho thấy dòng Id tăng ñộ rộng kênh tăng Nó tăng độ dài kênh giảm độ dày cổng ơxít giảm Khi thiết kế CNTFET, người ta trọng nhiều ñến ñộ rộng, nghĩa đường kính ống CNT Dựa vào thơng số mơ hai vùng bão hịa khơng bão hịa, ta tính độ linh động hay độ dẫn linh kiện Tóm lại, biểu thức giải tích quan hệ dịng-thế linh kiện CNTFET mở rộng cho linh kiện FET lai kích thước nanơ tóm tắt bảng 5.1 Bảng 5.1 Mối liên hệ dòng Id-Vds biểu thức giải tích hai vùng hoạt động bão hịa khơng bão hịa cho CNTFET sau: Vị trí Vds - Dịng máng Id thiên áp vùng khơng bão hịa Vds < Vds (sat ) Dòng Id I d = K n [2(V gs − VTN ) Vds − Vds2 )] -Tại điểm bão hịa Vds ( sat ) = V gs − VTN - Dịng máng Id thiên áp vùng bão hịa: I d = K n (V gs − VTN ) Vds ≥ Vds (sat ) Với K n = W Cox µ L ðộ dẫn gm = W µCoxVds L g m ( sat ) = W µCox (Vgs − VTN ) L - 95 - KẾT LUẬN Transistor trường ống nanô carbon (CNTFET) ứng cử viên đầy hứa hẹn thay transistor trường MOSFET tương lai tính chất hấp dẫn chúng CNTFET bao gồm cấu trúc phẳng cấu trúc ñồng trục Trong luận án này, tác giả nghiên cứu mơ hình CNTFET đồng trục, dùng ống nanơ carbon đơn tường làm kênh dẫn CNTFET đồng trục có cực cổng hình trụ bao quanh ống CNT ðể mơ đặc tính I-V CNTFET đồng trục, tác giả dùng thuật tốn hàm Green khơng cân (NEGF) để tính tốn mật độ điện tử chạy kênh dẫn, kết hợp GUI Matlab để vẽ trình bày kết Ảnh hưởng thông số kim loại dùng làm ñiện cực máng-nguồn, chiều dài kênh dẫn, đường kính ống CNT, độ dày lớp cổng, vật liệu điện mơi dùng làm lớp ơxit cổng, nhiệt ñộ… lên ñặc trưng dòng CNTFET ñồng trục ñược khảo sát chi tiết Những kết thu ñược luận án ñược so sánh với cơng trình cơng bố cuối ñề xuất chế tạo CNTFET thực nghiệm Những kết khoa học luận án đạt được: Tác giả phát triển mơ hình CNTFET đồng trục sử dụng SWCNT bán dẫn làm kênh dẫn cho CNTFET thay cho kênh dẫn silic MOSFET truyền thống sử dụng kim loại quý : Au, Pt, Pd, Al làm điện cực nguồn máng, lớp ơxít cách điện chất điện mơi có số điện mơi cao : SiO2, Al2O3, HfO2, TiO2, ZrO2, SrTiO3, Si3N4 Xây dựng phần mềm mơ cho CNTFET đồng trục sử dụng phương pháp hàm Green không cân (NEGF) kết hợp mơ Matlab để tính tốn mơ biểu diễn 3D họ đặc trưng I-V linh kiện Tác giả ñã khảo sát tác ñộng nhiều yếu tố : kim loại dùng làm ñiện cực nguồn – máng, chiều dài kênh dẫn, đường kính ống CNT, độ dày lớp ơxít cổng, nhiệt ñộ làm việc, tán xạ phonon, ñiện áp cổng ñiện áp nguồn lên ñường ñặc trưng I-V CNTFET ñồng trục Phát triển biểu thức quan hệ I-V cho CNTFET ñồng trục - 96 - ðề xuất bước chế tạo CNTFET cổng sau có cực cổng riêng CNTFET cổng cho phép kết nối kênh dẫn phương pháp ñiện trường KIẾN NGHỊ VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO - Thiết kế chế tạo CNTFET theo qui trình đề xuất - ðo thơng số đặc trưng CNTFET chế tạo ñược - Kiểm nghiệm kết mô - 97 - DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH SỬ DỤNG TRONG LUẬN ÁN [1] Dinh Sy Hien, Tran Tien Phuc, Nguyen Thi Luong, Le Hoang Minh, Pham Thanh Trung, Bui An Dong, Huynh Lam Thu Thao, Nguyen Van Le Thanh, Thi Tran Anh Tuan, Huynh Hoang Trung, Nguyen Thi Thanh Nhan, Dinh Viet Nga (2009), “Development of quantum device simulator, NEMO-VN1”, APCTP–ASEAN Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (AMSN08) IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series 187 (2009) 012088 doi:10.1088/1742-6596/187/1/012088 [2] Nguyen Thi Luong, Dinh Sy Hien (2010), “Role of scattering in coaxial CNTFET”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 6, nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội, trang (758-761) [3] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong, Le Hoang Minh (2010), “Updating quantum device simulator by using NEGF method”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 6, nhà xuất Khoa học tự nhiên công nghệ Hà Nội, trang (866-869) [4] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong (2009), “The effect of scattering on current- voltage characteristics of coaxial CNTFET”, Proceedings of IWNA2009 workshop on Nanotechnology and Application, pp (325-328) [5] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong, Thi Tran Anh Tuan, Dinh Viet Nga (2009), “3D simulation of coaxial carbon nanotube field effect transistor”, APCTP–ASEAN Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (AMSN08) IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series 187 (2009) 012061doi:10.1088/1742-6596/187/1/012061 [6] ðinh Sỹ Hiền, Thi Trần Anh Tuấn, Nguyễn Thị Lưỡng (2010) , “Mô số đặc trưng transistor dùng ống nanơ carbon”, Tạp chí Phát triển khoa học Cơng nghệ, ðại học quốc gia Tp.HCM, số 13, trang (15-27) [7] Nguyễn Thị Lưỡng (2010), “Khảo sát ảnh hưởng kích thước ống nanơ carbon lên đặc trưng Transistor ống nanơ carbon đồng trục”, Tạp chí Khoa học - 98 - Giáo dục Kỹ thuật, số 14, trang (26-31) [8] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong, Dinh Viet Nga (2009), “Quantum Device Simulation- Emerging Nanodevices – NEMO-VN2”, Proceedings of International Symposium on Nano- Materials, technology and Applications, Hanoi, 14-16 October 2009, pp(55) [9] ðinh Sỹ Hiền, Nguyễn Thị Lưỡng, Lê Hoàng Minh, ðinh Việt Nga, Lê Minh Tuấn (2010), “Phát triển phần mềm mơ linh kiện điện tử nanơ bật: transistor ñơn ñiện tử (SET), transistor ống nanô (CNTFET), NEMO-VN2", ñề tài cấp năm 2010, mã số: B2010-18-28 - 99 - TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bùi Quang Thắng – Lịch sử ứng dụng CNT – ASTET CO, LTD, 8-2007 [2] ðinh Sỹ Hiền, ðiện tử Nanô: Linh kiện công nghệ, NXB ðại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh, 2005 [3] ðinh Sỹ Hiền, Linh kiện bán dẫn, NXB ðại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2007 [4] Hồng Dũng, Nhập mơn lượng tử (Tập 1), NXB Giáo Dục, 1999 [5] Nguyễn Hoài Sơn, ðỗ Thanh Việt, Bùi Xuân Lâm, Ứng dụng MatLab tính tốn kỹ thuật, NXB ðại Học Quốc Gia TPHCM, 2000 [6] Vũ ðình Cự, Nguyễn Xuân Chánh, Cơng nghệ Nanơ: ðiều khiển đến phân tử ngun tử, NXB Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, 2004 [7] Ali Javey, Jing Guo, Damon B Farmer, Qian Wang, Erhan Yenilmez, Gordon, Mark Lundstrom and Hongjie Dai, “Self-Aligned Ballistic Molecular Transistors and Electrically Parallel Nanotube Arrays”, Nano Lett., vol 4, no 7, pp 1319-1322, 2004 [8] Ali Javey, Ryan Tu, Damon B Farmer, Jing Guo, Roy G Gordon, and Hongjie Dai, “High Performance n-Type CarbonNanotube Field-Effect Transistors with Chemically Doped Contacts”, Nano Lett., vol 5, no.2, pp 345-348, 2005 [9] Bachthold et al., “Carbon nanotubes for eletronics”, Science, vol 294, pp 49-52, 2001 [10] Bin Shan, Kyeongjae Cho, “Ab initio study of Schottky barriers at metalNanotube contacts”, Physical Review B 70, 233405, 2004 [11] Hoenlein et al., “Carbon nanotubes for microelectronics: status and future prospects”, Materials Science and Engineering, vol 23, no 8, pp 663-669, 2003 [12] Homer Ried, “ Simulating Quantum Transport in Carbon Nanotube FETs”, www.homerreid.ath.cx:81/research/memos/cntfet.pdf - 100 - [13] J Kong, E Yenilmez, T W Tombler, W Kim, H J Dai, R B Laughlin, L Liu, C S Jayanthi, and S Y Wu, “Quantum interference and ballistic transmission in nanotube electron waveguides”, Physical Review Letters, vol 87, pp 106801, 2001 [14] Jing Guo and Mark Lundstrom, Device Simulation of SWNT-FETs, Carbon Nanotube Electronics, Springer, 2009 [15] J Guo, Javey,Q Wang, M Lundstrom and H Dai, "Ballistic Carbon Nanotube Field-Effect Transistors," Nature, vol 424, p 654, 2003 [16] J Guo, M Lundstrom and S Datta, "Performance Projections for Ballistic Carbon Nanotube Field-Effect Transistors," Applied Physics Letters, vol 80, no 17, p 3192, 2002 [17] J Guo, M Lundstrom, "On the Role of Phonon Scattering in Carbon Nanotube Transistors," Applied Physics Letters, 86, 193103, 2005 [18] Jing Guo, Muhammad A Alam, Youngki Yoon, “Theoretical investigation on photoconductivity of single intrinsic carbon nanotubes”, Appl Phys Lett Vol 88, 133111, 2006 [19] Jing Guo, S Datta, M Lundstrom, and M P Anantram, “Towards multiscale modeling of carbon nanotube transistors”, Int J Multiscale Comp Eng., vol.2, pp.60, 2004 [20] Jing Guo, Sebastien Goasguen, Mark Lundstrom, Supriyo Datta, Metal insulator–semiconductor electrostatics of carbon Nanotubes, Electrical Engineering Building, Purdue University, West Lafayette, Indiana 47907, 2002 [21] Julia Van Meter Cline, “Characterization of Schottky Barrier Carbon Nanotube Transistors and their Applications to Digital Circuit Design”, Brown University, 2002 [22] Leonardo de Camargo e Castro, Modeling of Carbon Nanotube Field-Effect Transistors, thesis for Degree of Doctor of Philosophy in The Faculty of Graduate Studies, The University of British Columbia , July 2006 - 101 - [23] M.Meyyappan, Carbon Nanotube science and applications, CRC Press LLC, 2005 [24] R Thomas Weit et al, “Highly Reliable Carbon Nanotube Transistors with Patterned Gates and Molecular Gate Dielectric”, Nano Lett, vol 9, no 4, pp 1335-1340, 2009 Rahmat B Sanudin, “Characterisation of carbon nanotube field-effect [25] transistor”, University technology Malaysia, 11-2005 [26] Ramesh Venugopal, Modeling quantum transport in nanoscale transistors, thesis for Degree of Doctor of Philosophy, Purdue University, USA, 2003 [27] Rasmita Sahoo and R R Mishra, “Simulations of Carbon Nanotube Field Effect Transistors”, International Journal of Electronic Engineering Research, vol 1, no.2 , pp.117–125, 2009 [28] S J Wind, J Appenzeller, R Martel, V Derycke, and Ph Avouris, “Vertical scaling of carbon nanotube feild-effect transistors using top gate electrodes," Appl Phys.Lett., vol 80, p 3817-3819, 2002 [29] Shengdong Li, Carbon Nanotube High Frequency Devices, Thesis for the degree of Master of Science in Electrical and Computer Engineering, University of California Irvine, 2004 [30] Siyuranga O Koswatta et al, “Nonequilibrium Green’s Function Treatment of Phonon Scattering in Carbon-Nanotube Transistors”, IEEE , vol 54, no 9, 2007 [31] Supriyo Datta, “Nanoscale device modeling: the Green’s function method”, Superlattices and Microstructures, vol 28, no 4, 2000 [32] Supriyo Datta, Quantum Transport: Atom to Transistor, Cambridge, U.K: Cambridge Univ Press, 2005 [33] T Brintlinger, B.M Kim, E Cobas, and M S Fuhrer, Gate-Field-Induced Schottky Barrier Lowering in a Nanotube Field-Effect Transistor, University of Maryland, College Park, MD 20742-4111, USA, 2005 [34] T Durkop, S A Getty, E Cobas, and M S Fuhrer, "Extraordinary mobility - 102 - in semiconducting carbon nanotubes," Nano Letters, vol 4, no 1, pp 35-39, 2004 [35] Tans et al., “Room – temperature transistor based on a single wall carbon nanotube”, Nature, vol 393, pp 49-52, 1998 [36] The International Technology Roadmap for Semiconductor, Emerging Research Devices, 2009 edition [37] Vasili Perebeinos, Slava Rotkin, Alexey G Petrov, and Phaedon Avouris, “The Effects of Substrate Phonon Mode Scattering on Transport in Carbon Nanotubes”, IBM Research Division, T J Watson Research Center, NY, USA, 2008 [38] Yongqiang Xue and Mark A Ratner, Scaling analysis of electron transport through metal-semiconducting carbon nanotube interfaces: I Evolution from the molecular limit to the bulk limit, Northwestern University, Evanston, USA, 2008 [39] Zoheir Kodrostami and Mohammad Hossein Sheinkhi, “Fundamental Physical Aspects of Carbon Nanotube Transistors”, Intech: Carbon Nanotube, pp 169-186, 2010 [40] ðinh Sỹ Hiền, Công nghệ VLSI, NXB ðại học Quốc Gia Thành Phố Hồ Chí Minh, 2010 [41] Hoenlein et al., “Carbon nanotube for microelectronics: Status and future prospects”, Materials Science and Engineering, vol 23, no 8, pp 663-669, 2003 [42] Rasmita Sahoo et al, “Carbon Nanotube Field Effect Transistor: Basic Characterization and Effect of High Dielectric Material”, International Journal of Recent trends in Engineering, vol 2, no.7, 2009 [43] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong, Thi Tran Anh Tuan, Dinh Viet Nga “Modeling of planar carbon nanotube field effect transistor and three dimensional simulations of current-voltage characteristics”, Proceedings of APCTP-ASEAN workshop on Advanced Materials Sciences and - 103 - Nanotechnology, Science and Technics Publishing House, pp (469-475), 2008 [44] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong, Thi Tran Anh Tuan, Dinh Viet Nga, “3D simulation of coaxial carbon nanotube field effect transistor”, Proceedings of APCTP-ASEAN workshop on Advanced Materials Sciences and Nanotechnology, Science and Technics Publishing House, pp (642-649), 2008 [45] Dinh Sy Hien, Dinh Viet Nga, Nguyen Thi Luong, “Drain current degradation of Planar CNTFET due to scattering”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị vật lý chất rắn khoa học vật liệu toàn quốc lần thứ 6, nhà xuất tự nhiên công nghệ Hà Nội, trang (862- 865), 2010 [46] Dinh Sy Hien, Dinh Viet Nga,Nguyen Thi Luong , “Influence of scattering on drain current in planar CNTFET ”, Proceedings of IWNA2009 workshop on Nanotechnology and Application, pp (329-332), 2009 [47] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong, Tran Tien Phuc, Le Hoang Minh, Pham Thanh Trung, Bui An Dong, Huynh Lam Thu Thao, Nguyen Van Le Thanh, Thi Tran Anh Tuan, Huynh Hoang Trung, Nguyen Thi Thanh Nhan, Dinh Viet Nga, “Development of quantum device simulator, NEMO-VN1”, Proceedings of APCTP-ASEAN workshop on Advanced Materials Sciences and Nanotechnology, Science and Technics Publishing House, pp (10701079), 2008 [48] Dinh Sy Hien, Nguyen Thi Luong, Thi Tran Anh Tuan, Dinh Viet Nga, “Modeling of planar carbon nanotube field effect transistor and three dimensional simulations of current-voltage characteristics”, APCTP– ASEAN Workshop on Advanced Materials Science and Nanotechnology (AMSN08) IOP Publishing Journal of Physics: Conference Series 187 012049 doi:10.1088/1742-6596/187/1/012049, 2009 ... CNTFET ñồng trục Cho nên tác giả ñã chọn ñề tài “Mơ transistor ống nanơ carbon đồng trục? ?? để làm luận án tiến sĩ Vì đề tài có ý nghĩa thực tiễn cao tình hình Mục tiêu luận án: - Xây dựng mô hình... nanơ .6 1.3 Nghiên cứu transistor trường ống nanô carbon ……………………… 1.4 Nhận xét 11 Chương 2: TRANSISTOR TRƯỜNG ỐNG NANÔ CARBON 2.1 Ống nanô carbon 12 2.1.1 Giới... KHOA HỌC TỰ NHIÊN  NGUYỄN THỊ LƯỠNG MÔ PHỎNG TRANSISTOR ỐNG NANÔ CARBON ðỒNG TRỤC Chuyên ngành:Vật lý vơ tuyến điện tử Mã số: 62.44.03.01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ Người hướng dẫn: PGS.TS ðinh