Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. icon

Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре.



НазваниеЗадача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре.
Дата конвертации31.10.2012
Размер32.63 Kb.
ТипЗадача

Физика

Лицей № 1533 (информационных технологий), Москва

Моделирование одноэлектронного транзистора

Крупенин Сергей

11 класс

Почтовый адрес: 117296, Ломоносовский просп. 16, Телефон/факс: (095) 133-2435, Е-mail: info@lit.msu.ru

Руководитель: Черкасов Алексей Александрович, преподаватель программирования в лицее № 1533 (информационных технологий)


Одноэлектронный транзистор представляет собой систему, состоящую из двух сверхмалых туннельных переходов, небольшого металлического острова (гранулы) между ними и связанного с ним через нетунельную емкость Cg затвора. Современные методы нанотехнологии позволяют изготовить одноэлектронный SET (Single Electron Tunneling) транзистор с площадью туннельных переходов менее 100*100 нм и размером острова менее 100 нм. Цель работы состояла в написании программы для моделирования характеристик SET транзистора.

Программа выполняет следующие функции:

- построение графиков вольт-амперной, модуляционной и трехмерной характеристик SET транзистора;

- сохранение изображений этих графиков в виде графических BMP-файлов;

- сохранение числовых массивов этих графиков в виде DAT-файлов;

- построение графиков по двухмерным числовым массивам DAT-файлов и их одновременное отображение с графиками двухмерных характеристик SET транзистора.


Задача по расчету характеристик SET транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. В теории, разработанной российскими учеными К. К. Лихаревым, Д. А. Авериным и А. Б. Зориным, для одноэлектронных систем и, в частности, для одноэлектронного транзистора, существует система основных уравнений. Это система уравнений для вектора, который определяет вероятность нахождения n избыточных электронов на острове транзистора. Результатом проведенных вычислений является значение тока, соответствующее значениям напряжений на транзисторе и его затворе. Далее, с помощью цикла по напряжению на транзисторе или его затворе рассчитываются вольт-амперная или модуляционная его характеристики. Трехмерная характеристика рассчитывается с помощью вложенного цикла.


Для разработки программы были использованы среда программирования Borland С++ Builder 1.0 и операционная система Microsoft Windows 95.

Для эксплуатации программы необходима Wintel-платформа с процессором Intel Pentium (тактовая частота 100 и более MHz), 8 и более Mбайт оперативной памяти, 2 и более Mбайт видеопамяти и операционной системой Microsoft Windows 95/98/NT.


При запуске программы появляется основное окно SET Transistor Modeling.
В нем представлены:

- условная схема SET транзистора;

- панель с окнами редактирования параметров;

- панель с управляющими кнопками (Redraw, Help, Exit);

- панели для вольт-амперной и модуляционной характеристик транзистора;


В основном окне программы также присутствует кнопка Load default parameters, при нажатии на которою программа автоматически загружает значения параметров транзистора, установленные по умолчанию. В процессе работы пользователь может вводить значения параметров SET транзистора, в соответствии с которыми программа перестраивает графики характеристик. Полноэкранный вид панелей вольт-амперной и модуляционной характеристик (окна Voltage-Current characteristic и Modulation characteristic) функционально отличается от стандартного возможностью загружать плоские кривые, построенные по двухмерным числовым массивам DAT-файлов, в том же масштабе, что и график характеристики.


Из основного окна можно вызвать окно трехмерного моделирования (кнопка 3D modeling). В окне трехмерного моделирования 3D modeling представлены:

- панель с изображением графика трехмерной характеристики;

- закладки с параметрами изображения

- панель с окнами редактирования параметров SET транзистора, напряжений на его электродах и температуры;

- панель Ranges с окнами редактирования крайних значений диапазона напряжения на транзисторе и на его затворе;

- панель с управляющими кнопками (Redraw, Help, Close);

- кнопка Load default parameters для автоматической загрузки значений параметров, установленных по умолчанию.


Программа позволяет пользователю независимо редактировать все пять графиков: вольт-амперной и модуляционной характеристик (в основном окне и на полном экране) и трехмерной модели - при скрытии окон 3D Modeling, Voltage-Current characteristic и Modulation characteristic, все их параметры сохраняются.


Программа может быть использована для расчета и демонстрации характеристик SET транзистора при различных значениях его параметров, приложенных напряжений и рабочей температуры. Программа позволяет сравнивать экспериментально полученные характеристики с теоретически рассчитанными и дает возможность методом подгонки определять основные электрические параметры экспериментальных структур. Программа может быть использована в научных исследованиях одноэлектронных структур, а также может служить учебным пособием для студентов.


Литература


1. Зорин А. Б. Алгоритм расчета тока в одноэлектронном транзисторе. «Наука», 1997.

2. Хендерсон К., Рейсдорф К. Borland C++Builder. «БИНОМ», 1998.



Похожие:

Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconДоклад Ковалевой С. В. по теме: «Приобщение младших школьников к научно – исследовательской деятельности»
...
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconЗадача Дано действительное число a. Для функций f(X), графики которых представлены на рисунке, вычислить f(a). Использовать оператор if, сначала составить формулу кусочно-заданной функции
Написать алгортм, классифицирующий треугольники (остроугольные, прямоугольные, тупоугольные), если даны углы
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconОрганизация научно-исследовательской деятельности в ноу моу «Лицей №3»
Любому обществу нужны одаренные люди, и задача общества состоит в том, чтобы рассмотреть и развить способности всех его представителей....
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconПереходные процессы в линейных электрических цепях
Следовательно, источники постоянного напряжения (или тока) создают в цепи постоянный ток, а источники переменного напряжения (или...
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconКаким должно быть предание суду?
Задача данной стадии состоит именно в том, чтобы в ней окончательно определить пределы судебного разбирательства, ибо суд при рассмотрении...
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconВ. Г. Чертков размышление о духовной жизни
То же и с человеком. Истинная задача жизни каждого человека состоит в том, чтобы устранить в самом себе все то, что мешает лучам...
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconЗадача Для заданной графически функции: а записать аналитическое выражение функции
Задача Заданную на графически функцию продолжить на четным и нечетным образом. Полученные функции разложить в тригонометрический...
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconСлужение Христу Не для того, чтобы Ему служили, но чтобы послужить
Нелегко исполнить это. Хотя люди часто говорят о величии служения ближним, однако для того, чтобы послужить на деле, необходимо проникнуться...
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconКрещение Господа нашего Иисуса Христа празднуется Святой Православной Церковью как один из двенадцати великих праздников. Евангелие говорит о том, что Иисус Христос крестился в возрасте 30-ти лет.
Оспода. Господь повелел ему идти в долину реки Иордан и возвестить всем людям о скором явлении в мире Спасителя и о том, чтобы все...
Задача по расчету характеристик set транзистора состоит в том, чтобы вычислить средний ток через транзистор для фиксированных значений напряжения на нем и его затворе при заданной температуре. iconДепартамент образования города москвы государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования города Москвы
Математизация наших знаний состоит не только в том, чтобы использовать готовые математические методы и результаты, но и в том, чтобы...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы