1 厦门理工学院 光电与通信工程学院， 福建 厦门 361024
2 北京大学 电子学院， 北京 100871
随着摩尔定律逼近极限，碳纳米管场效应晶体管(CNTFET)被认为是5 nm以下CMOS晶体管的有力替代者。CNTFET具有准一维结构，栅极可有效控制导电沟道的导通/关断；同时，载流子在沟道内可实现近弹道输运，具有极高的迁移率。因此，CNTFET在低电压环境下，可提供较大的电流传输能力，为实现纳米级超大规模模拟/逻辑电路提供了解决方案。文章综述了CNTFET紧凑模型的发展现状，分析了现阶段面临的漏极电流精确模型、隧穿效应、寄生效应、多纳米管模型等存在的问题，重点探讨了针对这些问题的解决方案。最后对该紧凑模型未来的应用前景进行了讨论。
碳纳米管 漏极电流 隧穿效应 寄生效应 紧凑模型 CNTFET drain current tunneling effect parasitic effect compact model
1 上海出版印刷高等专科学校信息与智能工程系，上海 200093
2 山东科技大学电气与自动化工程学院，山东 青岛 266590
在不对称双量子点系统内，基于半导体量子相干效应对电压隧穿诱导光栅进行了研究。利用该系统内的电压隧穿效应，可以在两个不同的探测失谐位置处同时诱导出电磁感应透明，在此基础上通过调节相关参数改变吸收性质，弱吸收条件下的相位光栅强度尤其是一阶衍射强度在特定探测失谐位置处得到了增强。研究了隧穿电压、泵浦场强度、相互作用长度等参数对相位光栅效率的影响，结果显示，当同时增加泵浦场强度及电压隧穿率时，相位光栅的一阶衍射效率提高了50%左右。研究结果在量子信息处理、量子网络及光学成像等领域有潜在的应用价值。
光栅 隧穿诱导光栅 一阶衍射效率 电压隧穿效应 半导体量子相干效应 弱吸收 激光与光电子学进展
2021, 58(23): 2305001
1 太原理工大学 微纳系统研究中心, 太原 030024
2 太原理工大学 新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室, 太原 030024
为了设计新型的加速度传感器, 将共振光隧穿结构应用于传感元件, 利用COMSOL软件对传感器的频率响应、灵敏度性能等关键要素进行了模拟仿真分析, 搭建了实验平台, 验证了共振光隧穿原理。结果表明, 基于共振光隧穿效应结构的加速传感器在100Hz~3000Hz范围内、加速度为500m/s2的情况下, 灵敏度可达到6.7dB/g。该传感器小巧轻便、结构简单, 且具有较高的灵敏度, 这为光学传感器的研究提供了新的方法和思路, 具有广阔的应用前景。
传感器技术 共振光隧穿效应 加速度传感器 灵敏度 谐响应 sensor technique resonant optical tunneling effect acceleration sensor sensitivity harmonic response
国防科技大学 光电科学与工程学院, 长沙 410073
为了探索新型高灵敏度光电拾音器技术方案, 基于光学隧穿效应研究, 将声压变化转换为全反射棱镜中全反射面与摆片光学面之间的光学隧穿距离变化, 从而改变光束在棱镜全反面处的反射(透射)损耗, 通过直接测量反射(透射)光的功率变化, 实现拾音器基本功能。利用半导体激光器和直角全反射棱镜搭建了一套简易的原理验证实验系统, 并利用该系统对三角波信号驱动进行了实验。结果表明, 反射光功率会随着三角波信号的改变而改变, 光功率改变达到5.6%;由声音引起的玻璃振膜距离变化也可改变输出光功率, 并被检测出来。初步验证了该方案的可行性。
激光技术 光学拾音器 光学隧穿效应 全反射 laser technique optical pickup optical tunneling effect total internal reflection
1 南京信息工程大学1. 物理与光电工程学院
2 2. 电磁功能材料研究所, 南京 210044
运用数值计算方法分析了肖特基势垒反向隧穿电流的场发射(FE)、热场发射(TFE)以及基于WKB近似的积分计算模型等三种模型之间的关系, 阐述了场发射与热场发射模型的不足。通过分析积分计算模型的数值计算结果, 探讨了肖特基势垒反向隧穿电流随能量峰状分布的基本特征。
隧穿效应 肖特基势垒 热场发射 场发射 反向漏电流 tunneling effect Schottky barrier TFE FE reverse leakage current
采用周期调制技术，系统研究了线形和正三角形结构的三光纤耦合系统中光信号传输量子特性的差别。在紧束缚近似下，得到三光纤耦合系统中光信号传输的耦合模方程组，并对不同系统参数对一些重要量子现象的影响进行了仿真。仿真结果表明，结构不同会导致量子隧穿及相干隧穿破坏等量子特性的改变，从而影响光信号能量分布及震荡频率。研究结果对设计新型的光交叉连接器等光纤器件有指导意义。
光通信 量子隧穿效应 相干隧穿破坏 optical communication quantum tunneling effect coherent tunneling destruction
重庆工商大学 计算机科学与信息工程学院, 重庆 400067
引入复折射率的概念, 利用特征矩阵法研究了材料的吸收对光子晶体全反射隧穿效应的影响。通过数值计算研究了光子晶体的全反射隧穿峰随材料消光系数和周期光学厚度的变化规律。全反射遂穿峰的峰高随消光系数的增加而降低, 全反射遂穿峰的频率不受消光系数的影响。全反射隧穿峰的频率和频率宽度都随周期光学厚度的增加而减小。
光子晶体 全反射 隧穿效应 吸收 photonic crystal total reflection tunneling effect absorption
重庆工商大学 计算机科学与信息工程学院，重庆 400067
建立了一维半无限周期光子晶体的谐振腔模型.利用谐振腔的共振条件推导出全反射隧穿导带波长满足的解析公式，从理论上解释了一维半无限周期光子晶体的全反射隧穿效应产生的物理机理.利用波长的解析公式对全反射隧穿导带的波长随导带级数、腔光学厚度以及入射角的变化规律进行了研究，解释了一维半无限周期光子晶体的全反射隧穿效应的变化规律.将共振理论的结果与色散法的结果进行比较，其结果吻合.
光子晶体 全反射 隧穿效应 共振 Photonic crystal Total reflection Tunnel effect Resonance
重庆工商大学 计算机科学与信息工程学院，重庆 400067
为了研究一维有限周期含负折射率光子晶体的全反射隧穿效应，利用传输矩阵法计算了TE波和TM波在大于全反射角入射一维有限周期含负折射率光子晶体的透射率。得出了一维有限周期含负折射率光子晶体中TE波和TM波的全反射隧穿峰的频率随入射角的变化特性、全反射隧穿峰的频率随负折射材料厚度的变化特性、全反射隧穿峰数随周期数的变化特性。发现了有限周期含负折射率光子晶体的全反射隧穿效应与普通光子晶体的全反射隧穿效应的不同之处。
光子晶体 负折射率 全反射 隧穿效应 photonic crystal negative refractive index total reflection tunneling effect
1 重庆工商大学 废油资源化技术与装备教育部工程研究中心
2 计算机科学与信息工程学院，重庆 400067
为了研究一维各向异性光子晶体的全反射隧穿偏振特性，利用传输矩阵法计算了TE波和TM波以大于全反射角入射一维各向异性光子晶体时的透射率，在透射波中发现了TE波和TM波的一、二级全反射隧穿带.得出了与一维各向同性光子晶体的全反射隧穿效应的不同点，即TE波和TM波的一、二级全反射隧穿带的频率中心和频率宽度存在着较大的差异，利用这个特性可以将两种偏振光进行频率分离，为设计优质偏振滤波器提供理论依据.
各向异性光子晶体 全反射 隧穿效应 偏振 Anisotropic photonic crystal Total reflection Tunnel effect Polarization
