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随着集成电路技术的发展和集成度的不断提高,微电子器件的特征尺寸正向纳米级发展,出现了基于量子效应工作的量子线器件、单电子器件、碳纳米管、共振隧穿(Resonant Tunneling,RT)器件等许多新型的纳米电子器件。其中,RT器件以其独有的微分负阻(Negative Differential Resistance,NDR)特性和高频高速、低压低功耗、高集成度及制造工艺成熟等优点,从众多量子器件中脱颖而出。RT器件在未来的VLSI领域有着良好的应用前景,成为纳电子器件与集成电路的发展方向之一。RT器件包括共振隧穿二极管(Resonant Tunneling Diode,RTD)和共振隧穿三极管(Resonant Tunneling Transistor,RTT)。RTD是一种以双势垒单势阱(Double Barrier Single Well,DBSW)材料结构为基础的两端高速纳米器件,主要基于载流子的量子共振隧穿机制而工作;RTT是具有DBSW结构的三端共振隧穿器件,一般分为栅型RTT和复合型RTT两大类:栅型RTT是通过在DBSW结构基础上集成控制栅极构成,复合型RTT可以通过单片集成RTD与高电子迁移率晶体管(High Electronic Mobility Transistor,HEMT)、异质结双极型晶体管(heterojunction bipolar transistor,HBT)等一些成熟的三端器件实现。本文在详细分析RTD和HEMT的工作原理基础上,展开RTD/HEMT并联复合型RTT器件及其集成技术的研究。文章首先概述了共振隧穿器件的研究概况,详细的分析了RTD和HEMT器件的器件结构和工作原理,使用SILVACO TCAD软件开展器件的电学特性仿真,探讨器件参数对电学特性的影响;其次分析单稳态-双稳态逻辑单元(Monostable-Bistable Transition Logic Element,MOBILE)电路的工作原理,从中获得RTD/HEMT并联RTT器件设计考虑因素;然后根据器件特性的匹配要求,设计具体的器件结构;进而结合化合物半导体量子器件和电路的制备工艺技术,设计工艺流程,完成器件的仿真测试,以及提出相应的优化措施,从而实现面向电路应用的RTT器件。