First-principles modelling of molecular single-electron transistors
提出了一种计算工作在库仑阻塞区的分子单电子晶体管的充电能量的第一性原理方法。分子的性质用密度泛函理论来描述，环境用连续介质模型来描述，分子与环境之间的相互作用用泊松方程来描述.用该模型计算了苯和C $_{60}$分子单电子晶体管的电荷稳定性图。
2010-06-01 cond-mat.mes-hall
Some Useful Relations for Analyzing Nanoscale MOSFETs Operating in the Linear Region
几个方程用于建模和表征纳米级场效应晶体管的线性区IV特性的推导。通过定义表观迁移率和弹道迁移率两个相关量，讨论了纳米尺度下载流子迁移率的含义。Matthiessen的规则的有效性有关的表观能力的弹道和扩散迁移率进行检查。在纳米场效应晶体管的分析和表征中出现的其他问题也进行了讨论。这些注释旨在将分析纳米级MOSFET线性区性能所需的一些关键方程集中在一起，并指出以前出版物中的一些错误。
2016-03-10 cond-mat.mes-hall
High operating temperature in V-based superconducting quantum interference proximity transistors
在这里，我们报告的制造和表征的全超导量子干涉邻近晶体管（SQUIPTs）的基础上实现钒（V）的超导回路。在低温下，器件显示出高的磁通-电压（高达0.52 $\ \textrm{mV}/Φ_0$）和磁通-电流（高于12 $\ \textrm{nA}/Φ_0$）传递函数，在固定电压偏置下达到最佳估计磁通灵敏度$\sim$ 2.6 $\ μΦ_0/\sqrt{\textrm{Hz}}$，其中$Φ_0$是磁通量子。干涉仪的工作温度高达$T_\textrm{bath}\simeq$ 2 $ \textrm{K}$，与早期SQUIPT设计相比，最高工作温度提高了70 $\%$。基于V的SQUIPT的主要特点描述在一个简化的理论模型。我们的研究结果为实现SQUIPT开辟了道路，SQUIPT利用了在远高于1 K的温度下工作的超灵敏纳米级应用中使用更高能隙超导体的优势。
2017-09-05 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Fast high-fidelity charge readout by operating the cavity-embedded Cooper pair transistor in the Kerr bistable regime
在克尔双稳态机制中操作腔嵌入式库珀对晶体管（cCPT），我们证明了两个电荷状态之间的单次分辨率是$0.09e$分开。在3 $μ$ s的持续时间内以94 $\%$保真度进行测量。在cCPT的高振荡幅度状态下，执行测量的驱动功率平均仅对应于20个腔内光子，其数量级小于rf-SET中的数量级。我们发现，这种模式的操作的cCPT的限制因素是自发波动引起的两个亚稳振荡振幅状态之间的切换。我们提出的经验数据的变化与驱动参数和cCPT直流偏置的开关动态。
2022-12-31 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con quant-ph
Impact of gate leakage considerations in tunnel field effect transistor design
在本文中，我们提出了通过薄栅漏电流的影响，（SiO2和高- \k{appa}栅极电介质）对隧道场效应晶体管（TFET）的亚阈值特性的影响。使用校准的二维模拟表明，即使对于这样的低工作电压，栅极泄漏实质上降低了TFET的几个亚阈值参数，例如截止状态电流、最小亚阈值摆幅和平均亚阈值摆幅。虽然漏极偏移以及短栅极是有效的方法，减少栅极泄漏，我们表明，如果不考虑栅极隧穿泄漏，即使这两种方法，整体TFET的关态电流将被显着低估。我们的研究结果表明，需要仔细考虑的栅极漏电流的设计中的TFFETs，就像它是为传统的纳米级MOSFET。
2014-06-05 cond-mat.mes-hall
A spin pump turnstile: parametric pumping of a spin-polarized current through a nearly-closed quantum dot
研究了垂直磁场中近封闭量子点中自旋极化电流的参量泵浦。泵浦是通过调整隧道耦合到左和右引线来实现的-从而将量子点操作为旋转门-并改变磁场或栅极电压。我们分析了一个泵浦周期的量子动力学和操作的量子点旋转栅门作为一个纯自旋泵的限制时间尺度。所提出的装置可用作完全可控的双面和双极自旋过滤器，并可“按需”注入自旋。
2005-09-27 cond-mat.mes-hall
Analytic model for the surface potential and drain current in negative capacitance field-effect transistors
2008年，Salahuddin和Datta提出，工作在负电容区的铁电材料可以作为MOS结构中表面电位的升压转换器，为实现更陡亚阈值特性（S<60 mV/decade）的晶体管开辟了新的途径。在这封信中，一个全面的物理为基础的表面电位和漏极电流模型的负电容场效应晶体管的报告。该模型的目的是评估这种晶体管的潜力，为低功耗开关应用。此外，它提供了一个模型核心的存储器设备依赖于铁电栅绝缘体的滞后行为。
2010-03-31 cond-mat.mes-hall
A two-atom electron pump
单原子晶体管的制造为基于单掺杂剂的电子学铺平了道路。最近，通过耦合两个这样的设备，以电学方式测量单个掺杂剂的光谱。未来纳米电子学的下一步是在两种掺杂剂上操纵单个电子。在这里，我们演示了电子泵通过两个磷捐助者在串联注入硅纳米线。虽然量子化泵浦实现在低频绝热制度，我们观察到显着的功能时，在较高的频率的电荷转移是由不同的隧道速率的限制。量子态之间的过渡建模涉及朗道-齐纳过渡，允许详细再现在非绝热制度中观察到的特征签名。
2012-12-05 cond-mat.mes-hall
Dual gate black phosphorus velocity modulated transistor
分层半导体黑磷作为一种2D原子晶体引起了人们的关注，它可以制备成超薄层，用作场效应晶体管。尽管黑磷对光氧化敏感，但是黑磷器件的电子质量的改进已经在量子霍尔效应的观察中达到顶峰。在这项工作中，我们演示了室温下操作的双栅黑磷晶体管作为速度调制晶体管，从而修改黑磷量子阱内的空穴密度分布导致空穴迁移率的双重调制。肖特基势垒电阻的同时调制导致在固定的空穴密度的四倍调制的跨导。我们的工作明确地证明了电荷密度分布对二维原子晶体中载流子输运的关键作用。
2015-11-30 cond-mat.mes-hall
High intensity study of THz detectors based on field effect transistors
对于Si金属氧化物半导体场效应晶体管和InGaAs高电子迁移率晶体管，研究了在0.1 ~ 3 THz的频率下，入射辐射功率密度高达100 kW/cm^2时，场效应晶体管光响应的太赫兹功率依赖性。在kW/cm ^2范围内，光响应随辐射功率的增加而线性增加。对于所有研究的场效应晶体管，当光强超过几kW/cm ^2时，都观察到光响应饱和。所观察到的信号饱和解释漏光电流饱和类似的直流输出特性的饱和。建立了太赫兹场效应晶体管高强度光响应的理论模型。该模型定量地解释了线性和非线性（饱和）范围内的实验数据。我们的结果表明，场效应晶体管的动态范围很高，可以扩展到六个数量级以上的功率密度（从0.5 mW/cm ^2到5 kW/cm ^2）。
2014-02-02 cond-mat.mes-hall
Integrated complementary graphene inverter
一个数字逻辑反相器的操作，包括一个p型和一个n型石墨烯晶体管集成在同一片单层石墨烯的演示。其中一个晶体管的类型通过选择性电退火移动其狄拉克点以降低栅极电压来反转。通过在晶体管的狄拉克点之间操作晶体管来获得布尔反转。制造的逆变器代表了在石墨烯上开发数字集成电路的重要一步。
2009-04-17 cond-mat.mes-hall
Graphene field-effect transistors with gigahertz-frequency power gain on flexible substrates
在射频（RF）下工作的柔性电子产品的开发需要将优异的电子性能和承受高水平应变的能力相结合的材料。在这项工作中，我们制造石墨烯场效应晶体管（GFET）的柔性衬底上的石墨烯生长的化学气相沉积（CVD）。我们的器件具有单位电流增益频率fT和单位功率增益频率fmax，分别高达10.7和3.7 GHz，应变限值为1.75%。这些器件代表了唯一报道的在应变水平高于0.5%时实现千兆赫兹频率功率增益的技术。因此，它们证明了CVD石墨烯的潜力，可以实现广泛的灵活电子技术，这些技术需要高灵活性和RF操作。
2013-02-06 cond-mat.mes-hall
Thermal transistor and thermometer based on Coulomb-coupled conductors
我们研究了一个由单能级量子点电容耦合到量子点接触的三端结构。点接触连接到源极和漏极储存器，而量子点耦合到单个基极储存器。这种设置已被用来实现一个非侵入性的，纳米级温度计的浴水库通过检测量子点接触的电流。在这里，我们证明了该设备也可以作为一个热晶体管，其中通过量子点接触的平均（充电和热量）电流是通过控制的基础水库的温度。我们的特点，这种设备的性能作为一个晶体管和温度计，并推导出最大限度地提高各自的灵敏度的工作条件。本文的分析对于纳米尺度下的电荷流和热流的控制以及高精度的温度测量是有用的。
2019-03-26 cond-mat.mes-hall
Flexible radiofrequency carbon nanotube transistors operating at frequencies above 100 GHz
Key Laboratory for the Physics and Chemistry of Nanodevices, Center for Carbon-Based Electronics, and School of Electronics, Peking University（北京大学电子学系纳米器件物理与化学重点实验室碳基电子中心）；Academy for Advanced Interdisciplinary Studies, Peking University（北京大学前沿交叉学科研究院）；Department of Electrical Engineering, Stanford University（斯坦福大学电气工程系）
本文提出了一种基于对齐碳纳米管阵列的柔性射频晶体管，通过电热协同设计实现高频性能，展示了高电流、高跨导和低功耗特性，适用于6G通信中的柔性射频放大器。
2026-03-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Cryogenic performance of field-effect transistors and amplifiers based on selective area grown InAs nanowires
本研究利用选区生长技术制备InAs纳米线场效应晶体管，表征了其低温特性及在集成电路和放大器中的应用表现，并讨论了晶体缺陷与工艺影响及改进策略。
2025-11-03 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Inelastic scattering and heating in a molecular spin pump
我们考虑一个自旋场效应分子晶体管模型，其中一个定向的纯自旋电流是由外部电场控制的。在多能级分子系统的全计数统计框架内讨论了这种分子器件的非弹性散射效应。我们提出分子结的加热可以通过外加电场和磁场来控制。数值计算表明了该模型的特征。
2010-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Quantum transport properties in Datta-Das tuned opacity spin-transistors
我们研究了自旋相关的量子输运性质，使用一个简单的建模的Datta-Das自旋晶体管。我们完善以前的结果，通过会计传播介质的不透明度的变化，感受到巡回电子，当栅极电压被打开，并通过横向能级失配建模。监测拓扑依赖的电导，我们能够确定设备的工作点。当入射电子能量接近偏置诱导势垒高度时，自旋分辨电导振荡变得明显。在零温度的图片，我们的计算的自旋依赖电导的电场的函数在栅电极下面的区域建议的可行性建模设备。虽然我们证明了相位时间可能不是自旋分辨的，但我们的模拟使我们能够评估电子经历自旋翻转过程所需的时间，从而使自旋弛豫时间的数量级低于典型值。
2015-07-09 cond-mat.mes-hall
Multi-Branch Transport in a Back-gated WS$_2$ Transistor at Deep-Cryogenic Temperature
University of Strathclyde（斯特拉斯克莱德大学）；Tyndall National Institute, University College Cork（科克大学廷德尔国家研究所）；School of Chemistry, University College Cork（科克大学化学学院）；National Physical Laboratory（英国国家物理实验室）
该研究在深低温（20 mK）下表征背栅多层WS$_2$晶体管，发现其保持强栅极可调性（开关比>10^5），并观察到可重复的肩状开启特征，通过多有效导电分支并联的唯象模型加以解释。
2026-10-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
Sensitivity Analysis of a Graphene Field-Effect Transistors by means of Design of Experiments
石墨烯由于其独特的电子结构有利于高载流子迁移率，被认为是后硅电子时代用于高速电子器件的有前途的材料。出于这个原因，石墨烯基场效应晶体管（GFET）的实验研究在过去几年中迅速增加。然而，尽管在这些装置的优化方面不断取得进展，但仍有许多关键问题有待解决，例如它们的再现性和性能均匀性，以及制造工艺或操作条件引起的可能变化。在目前的工作中，变化的ID-VDS特性的石墨烯场效应晶体管，所造成的公差为10%的有源沟道（即其长度和宽度）和顶部氧化层厚度的数值研究，以评估这种设备的可靠性。实验设计（DoE）的目的是通过确定最有影响力的因素对器件的电气性能，使制造工艺可以适当地优化。
2020-09-16 cond-mat.mes-hall
Compact Model of a Topological Transistor
铁磁体的进动导致自旋电流和热量注入到相邻的非磁性材料中。此外，自旋-轨道纠缠导致额外的电荷电流注入。最近已经提出了这样的装置，其中接近铁磁绝缘体（FI）和超导体（SC）的量子自旋霍尔绝缘体（QSHI）导致电荷、自旋和热的泵送。在这里，我们建立了一个电路兼容的Verilog-A为基础的紧凑型模型的QSHI-FI-SC设备能够生成两个拓扑鲁棒模式，使设备的操作。我们的模型还捕获了对铁磁精度，漏极电压和温度的依赖性，具有出色的（> 99%）准确度。
2022-10-08 cond-mat.mes-hall cond-mat.other
A photonic transistor device based on photons and phonons in a cavity electromechanical system
提出了一种基于腔机电系统中光子和声子的光子晶体管方案，该系统由超导微波腔和纳米机械谐振器耦合组成。光子传播的控制是通过微波场（光子）和纳米机械振动（声子）的相互作用来实现的。通过计算的信号场的透射谱，我们表明，信号场可以有效地衰减或放大，这取决于第二个“门控”（泵）字段的功率。这种方案可能是单光子晶体管的一个有前途的候选者，并为电信和量子信息技术中的许多应用铺平了道路。
2012-09-21 cond-mat.mes-hall physics.optics quant-ph
Two-dimensional bipolar junction transistors
平面二维（2D）材料制备技术的最新发展带来了许多新的应用可能性。我们最近的分析表明，通过适当的图案化掺杂的二维半导体的pn结的定义，可以预期理想的指数I-V特性。然而，2D结的理论与标准体结的理论有很大的不同。基于二维二极管理论，本文首次建立了描述二维双极结型晶体管（2D-BJT）的模型。我们推导出小信号等效模型，并估计的2D-BJT器件的性能的基础上的Graphone作为示例材料。在5V的工作电压下，电流增益约为138，最大阈值频率为77 GHz，每1 μ m横向宽度的功率延迟积仅为4fJ。此外，我们推导出必要的公式和一个新的近似解的连续性方程的二维配置，这已被验证的数值解。
2013-11-14 cond-mat.mes-hall
Image charge effects in single-molecule junctions: Breaking of symmetries and negative differential resistance in a benzene transistor
实验和理论研究都表明，在单分子结中，载流电子与诱导极化电荷之间的相互作用导致分子充电能的强重整化。然而，对电子激发和分子对称性的影响仍然不清楚。利用半导体纳米结构的单电子晶体管（SET）的理论框架，我们证明了图像电荷的相互作用打破了分子对称性的苯基单分子晶体管工作在库仑阻塞制度。这导致出现所谓的阻断状态，其引起负微分电阻（NDR）。我们表明，在多体矩阵元素，铅隧道耦合不对称性，和偏置极性之间的相互作用，在一个复杂的方式依赖于在一个破碎的苯SET的NDR的外观和其幅度。特别是，导致NDR的阻断状态的电流减少属性，示出消失在强烈的非对称隧道耦合，当分子耦合更强的漏电极。计算的IV特性可以作为在实验情况下的图像电荷破碎的分子对称性的指标。
2011-08-11 cond-mat.mes-hall
Two-Dimensional Oscillatory Neural Network Based on Charge-Density-Wave Devices Operating at Room Temperature
我们提出了一个振荡神经网络实现与二维的【形】二硫化钽设备在室温下的变化密度波制度。网络的基本单元由两个串联的1 T-TaS 2器件组成。这样的单元具有恒定输出和振荡状态。所有单元具有相同的偏置电压。在恒定输出模式下，有恒定电流流过电池。由于1 T-TaS 2沟道中电荷密度波相位的变化，在电场驱动的金属-绝缘体转变的情况下，在一定的偏置电压下发生振荡。两个1 T-TaS 2器件异相振荡，其中一个器件处于绝缘体相，而另一个器件处于金属态。最近邻单元通过石墨烯晶体管耦合。如果石墨烯晶体管处于导通状态，则单元被电容耦合，而如果晶体管处于关断状态，则单元被电容耦合。对30 × 30节点的振荡神经网络进行了数值模拟。我们的数值模拟的结果表明，人工涡的形成和细胞自动机类型的数据处理。网络中使用的二维的【形】1 T-TaS 2器件提供了独特的性能组合，如可扩展性，高工作频率，快速同步速度和抗辐射性，这使得它们在消费电子和国防应用中具有前景。
2016-11-30 cond-mat.mes-hall cs.ET
Graphene FET on diamond for high-frequency electronics
高频晶体管是毫米波通信和传感器系统的基本组成部分。石墨烯中载流子的高速度和迁移率可以为超快IV族晶体管开辟道路，其性能与基于III-V族的半导体相似甚至更好。然而，由于制造问题、相邻材料的影响和自加热效应，高速石墨烯晶体管的进展受到阻碍。在这里，我们报告的石墨烯场效应晶体管（FET）的金刚石衬底上，与$f_{max}$高达54 GHz的栅极长度为500 nm。金刚石的高热导率提供了有效的散热器，并且其相对高的光学声子能量提高了石墨烯通道中载流子的饱和速度。此外，我们表明，石墨烯场效应晶体管的金刚石，具有不同的栅极长度，表现出良好的缩放行为。这些结果表明，金刚石技术上的石墨烯FET可以达到亚太赫兹频率性能。
2021-12-30 cond-mat.mes-hall
Graphene field effect transistors as room-temperature Terahertz detectors
石墨烯独特的光电特性[1]使其成为各种光子应用的理想平台[2]，包括快速光电探测器[3]，透明电极[4]，光学调制器[5]和超快激光器[6]。由于其高载流子迁移率、无带隙光谱和与频率无关的吸收系数，它已被认为是用于开发在电磁波谱（波长在数百微米范围内）的太赫兹（THz）区域中操作的检测器和调制器的非常有前途的元件，这在固态器件方面仍然严重缺乏。在这里，我们展示了基于天线耦合石墨烯场效应晶体管（FET）的高效THz探测器。这些利用非线性FET响应于在栅电极处的振荡辐射场，具有热电和光电导起源的贡献。我们展示了在0.3 THz下的室温（RT）操作，噪声等效功率（NEP）水平< 30 nW/Hz^（1/2），表明我们的设备远远超出了概念验证阶段，并且已经可以在现实环境中使用，从而实现宏观样品的大面积快速成像。
2012-03-14 cond-mat.mes-hall
Parallel quantized charge pumping
两个量化的电荷泵并联工作。所产生的总电流被示出为比仅用一个泵以更高频率操作所产生的电流精确得多。与应用程序的垂直磁场的量化的准确性示出为$< $ 20 ppm的电流为$108.9 $ pA。在这项工作中提出的并行泵浦方案在量子信息处理，单光子对和聚束的产生，神经网络和电流的量子标准的发展中有应用。所有这些应用都将大大受益于输出电流的增加，而不会因高频操作而降低精度。
2009-09-17 cond-mat.mes-hall
Spin Field Effect Transistors with Ultracold Atoms
我们提出了一种构造自旋电子器件的冷原子类似物的方法，该自旋电子器件被称为Datta-Das晶体管（DDT），尽管它在自旋电子学中具有开创性的概念作用，但从未成功实现过电子。我们提出了两个替代方案的原子DDT，这两个都是基于三脚架受激拉曼绝热通道的实验装置。这两种设置都涉及原子束入射到一系列激光场上，这些激光场模仿电子的相对论自旋轨道耦合，这是DDT的操作机制。
2009-02-09 cond-mat.mes-hall cond-mat.other physics.atom-ph
Direct measurement of the maximum tunnel rate in a radio frequency single electron transistor operated as a microwave mixer
通过操作的射频单电子晶体管（rf-SET）作为一个混频器，我们目前的测量中，RC滚降的隧道结在高频下观察。我们的技术利用非线性的rf-SET混频器来混合高频门信号，并产生落在rf-SET带宽内的差频分量。在栅极频率> 15 GHz时，rf-SET岛上的感应电荷在时间尺度上的变化快于反向隧道速率，从而阻止混频器操作。我们建议利用这种技术来感测超出通常的射频设置带宽的高频信号的可能性。
2004-12-15 cond-mat.mes-hall cond-mat.supr-con
Transconductance and Coulomb blockade properties of in-plane grown carbon nanotube field effect transistors
由单壁碳纳米管（SWCNT）制成的单电子晶体管（SET）有望用于以超低功耗运行的量子电子器件，并允许电子输运的基础研究。我们报告的SET注册面内生长，利用定制的纳米级催化剂图案和化学气相沉积。金属单壁碳纳米管已被删除的电气老化技术和共同的栅极滞后被删除使用PMMA和烘烤，导致场效应晶体管具有大的开/关比高达10^5。进一步分割成200 nm短半导体SWCNT器件产生了量子点，其在库仑阻塞状态下显示电导振荡。所展示的配准面内生长的利用打开了创建新的SET器件几何形状的可能性，所述几何形状更复杂，即横向有序和可扩展，如高级量子电子器件所需的。
2010-07-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Information flow and optimal protocol for Maxwell's demon single electron pump
我们研究了基于单电子晶体管的麦克斯韦恶魔器件中的熵和信息流。我们构建了用于测量电荷状态和操纵栅极电压的协议，该协议对于（i）来自环境的恒定输入功率或（ii）给定的能量增益使不可逆性最小化。电荷测量是由一系列的检测器读出时间依赖性的栅极电位建模，并确定所获得的信息量。该协议优化了由于（i）打开屏障时配置空间的扩大和（ii）有限的操作速率而产生的不可逆性。这些最佳协议是通用的，适用于不同区域之间的屏障可以被操纵的所有系统。
2014-01-20 cond-mat.mes-hall cond-mat.stat-mech
Nanoscaled magnon transistor based on stimulated three-magnon splitting
本文利用受激三磁振子分裂现象，在100 nm宽YIG纳米波导上数值设计了一种增益达9的磁振子晶体管，通过定向耦合器和双频带磁振子晶体实现信号放大与滤波，并保持信号相位，可集成到磁振子电路中。
2023-11-30 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
A hole spin qubit in a fin field-effect transistor above 4 kelvin
量子计算的最大挑战是实现可扩展性。经典计算以前面临着一个可扩展性问题，解决了硅芯片托管数十亿鳍式场效应晶体管（FinFET）。这些FinFET器件对于量子应用来说足够小：在低温下，被困在栅极下的电子或空穴充当自旋量子位。这种方法可能允许量子硬件及其经典控制电子器件集成在同一芯片上。然而，这需要量子位在1K以上的温度下运行，其中冷却克服了散热。在这里，我们表明，硅FinFET可以托管自旋量子位操作高于4K。我们实现了空穴自旋的快速电控制，驱动频率高达150 MHz，单量子位门的容错阈值，拉比振荡品质因数大于87。我们的器件具有行业兼容性和高质量，并且以灵活敏捷的方式制造，应加速进一步的开发。
2023-02-06 cond-mat.mes-hall quant-ph
Realisation of a quantum current standard at liquid helium temperature with sub-ppm reproducibility
在液氦温度下工作的硅电子泵已证明可重复工作，精度低于ppm。由三个实验室测量的泵电流约为168 pA，测量结果与预期电流ef一致，不确定度范围为0.2 ppm至1.3 ppm。所有的测量都是在零外加磁场中进行的，泵驱动信号是正弦波。简单的操作条件与高精度的结合表明，电子泵可以作为国家测量研究所的电流标准。我们还讨论了使用电子泵作为电流标准的其他实际方面，如测试其对控制参数变化的鲁棒性，以及使用快速调谐程序来定位最佳操作点。
2020-01-23 cond-mat.mes-hall physics.ins-det
Compact modeling technology for the simulation of integrated circuits based on graphene field-effect transistors
在这项研究中，我们报告了在定义石墨烯场效应晶体管（GFET）的模块化紧凑建模技术方面取得的进展，该技术可以对任意基于GFET的集成电路进行电气分析。包含主要物理原理的一组主要模型定义了DC、瞬态（时域）、AC（频域）和噪声（频域）分析下的理想GFET响应。其它组的次级模型考虑了GFET的非理想性，诸如非本征效应、短沟道效应、俘获/去俘获效应、自加热效应和非准静态效应，这些效应在静态和/或动态操作下可能具有显著影响。在器件和电路两级，显着的一致性之间的模拟输出和相关的操作条件下的实验数据证明。此外，我们提供了一个角度的挑战，在规模扩大的GFET建模技术向更高的技术准备水平，同时绘制制造技术组，建模组和电路设计师之间的协作方案。
2022-09-01 cond-mat.mes-hall physics.app-ph
A Spin Field Effect Transistor Based on a Strained Two Dimensional Layer of a Weyl Semimetal
本研究提出一种基于应变二维外尔半金属层的新型自旋场效应晶体管，其零栅压下电导随沟道长度振荡、跨导可随沟道长度变号，可用于构建类CMOS互补器件，具备细分应用潜力。
2023-08-15 cond-mat.mes-hall quant-ph
Monte Carlo Simulations of Spin Transport in a Strained Nanoscale InGaAs Field Effect Transistor
基于自旋的逻辑器件可以以非常低的能耗以非常高的速度操作，并且在量子信息处理和计量学方面具有重要的前景。在这里，内部开发的，实验验证的，合奏自洽的Monte Carlo器件模拟器与布洛赫方程模型使用自旋轨道相互作用哈密顿占Dresselhaus和Rashba耦合开发和应用于自旋场效应晶体管（spinFET）的栅极和漏极上的外部施加电压下操作。特别是，我们模拟了电子自旋输运的\SI{25}{nm}栅极长度\chem{In_{0.7}Ga_{0.3}As}金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）与CMOS兼容的架构。我们观察到的非均匀衰减的源极和栅极之间的净磁化和磁化恢复效应，由于自旋重聚焦诱导的栅极和漏极之间的高电场。我们证明了通过源漏和栅极电压的漏电流的极化矢量的相干控制，并表明，漏电流的磁化是应变敏感的，可以增加两倍的应变感应到沟道。
2018-01-01 cond-mat.mes-hall physics.comp-ph
Energy dissipation in graphene field-effect transistors
我们测量的温度分布在偏置的单层石墨烯晶体管使用拉曼散射显微镜的二维声子带。在210 KW cm^（-2）的耗散电功率下，在石墨烯片的中间达到1050 K的峰值工作温度。金属触点用作散热器，但不是以主导方式。为了解释观察到的温度曲线和加热速率，我们必须包括从石墨烯到下面的栅极氧化物的热流，特别是在升高的温度下，其中石墨烯热导率由于umklapp散射而降低。通过拉曼G-声子带中的位移从测量的电荷密度推断出由于具有约50 meV能量的声子引起的速度饱和，这表明通过衬底极性表面声子的远程散射（通过场耦合）增加了到衬底的能量转移，并且同时限制了石墨烯的高偏压电子传导。
2009-12-02 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Non-adiabatic pumping in an oscillating-piston model
我们认为，原型的“活塞泵”上工作的一个环，其中一个循环电流是由交流驱动装置引起的。这可以被看作是一个广义的费米-乌拉姆模型，包含了一个有限高度的移动壁（活塞）和非平凡拓扑（环）。每个循环输送的颗粒量由相空间的层状结构决定。每个层的特征在于不同的漂移速度。我们讨论的差异相比，绝热和玻尔兹曼图片，并强调的意义，“非绝热”的贡献，可能会导致一个反搅拌效果。
2012-04-02 cond-mat.mes-hall nlin.CD
Molecular Diffusion Replaces Capillary Pumping in Phase-Change Driven Nanopumps
纳米级流体输送具有从水脱盐到生物技术的广泛应用[1，2]。可以使用压力梯度[3]、热方法[4]、电场[5，6]和磁场[7]以及表面化学和电场的操纵在纳米管道中泵送流体[8-10]。受毛细管驱动相变传热器件的启发，我们提出了一种几乎等温工作的相变驱动纳米泵。对不同尺寸的纳米泵进行的Meetron计算实验显示，尽管系统尺寸减小，但泵的有效操作通过消除液体弯月面结构来消除毛细管泵送。通过测量蒸发和冷凝液-汽界面附近截面内液体的密度分布，发现在没有弯月面结构的情况下，相变诱导的分子尺度质量扩散机制取代了毛细泵送机制。因此，所提出的泵可以作为具有类似工作效率的纳米机电（NEMS）和微机电系统（MEMS）的一部分，并且可以用于连续气体分离应用。
2018-04-17 cond-mat.mes-hall physics.atm-clus physics.chem-ph
