| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-24页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-13页 |
| 1.2 国内外研究现状及发展趋势 | 第13-21页 |
| 1.2.1 SET及SET探针 | 第13-19页 |
| 1.2.2 RF SET及RF SET探针 | 第19-21页 |
| 1.3 论文的主要研究内容、创新点及组织结构 | 第21-24页 |
| 第二章 SET的模拟研究 | 第24-38页 |
| 2.1 SET的相关理论 | 第24-25页 |
| 2.1.1 单电子隧穿 | 第24页 |
| 2.1.2 库仑阻塞效应 | 第24-25页 |
| 2.2 SET的工作原理 | 第25-29页 |
| 2.2.1 SET的基本结构 | 第25页 |
| 2.2.2 SET的原理 | 第25-29页 |
| 2.3 SET的数值模拟方法 | 第29-32页 |
| 2.3.1 蒙特卡罗法 | 第29-31页 |
| 2.3.2 主方程法 | 第31页 |
| 2.3.3 蒙特卡罗-主方程法 | 第31-32页 |
| 2.4 SET的数值模拟结果与分析 | 第32-35页 |
| 2.4.1 库仑阻塞 | 第32页 |
| 2.4.2 库仑振荡 | 第32-33页 |
| 2.4.3 温度对器件电学性能的影响 | 第33-34页 |
| 2.4.4 器件结构参数对器件电学特性的影响 | 第34-35页 |
| 2.5 用于超灵敏电荷计的SET的设计准则 | 第35-37页 |
| 2.6 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 基于SOI的Si基SET的制备与测试 | 第38-53页 |
| 3.1 Si基SET的主要制备技术 | 第38-40页 |
| 3.1.1 EBL技术 | 第38-39页 |
| 3.1.2 刻蚀技术 | 第39-40页 |
| 3.1.3 热氧化技术 | 第40页 |
| 3.2 SET器件的设计与制备 | 第40-45页 |
| 3.2.1 SET器件的版图设计 | 第41-42页 |
| 3.2.2 SOI材料前期处理 | 第42-43页 |
| 3.2.3 SET的制备工艺 | 第43-45页 |
| 3.3 SET测试方法及测试系统的搭建 | 第45-49页 |
| 3.3.1 低温测试系统 | 第45-47页 |
| 3.3.2 恒流测试法 | 第47-48页 |
| 3.3.3 交流测试法 | 第48-49页 |
| 3.4 SET测试结果与讨论 | 第49-52页 |
| 3.4.1 库仑阻塞 | 第49-50页 |
| 3.4.2 库仑振荡 | 第50-51页 |
| 3.4.3 库仑菱形 | 第51页 |
| 3.4.4 工作温度 | 第51-52页 |
| 3.5 本章小结 | 第52-53页 |
| 第四章 RF SET的模拟研究 | 第53-63页 |
| 4.1 透射式RF SET基本原理 | 第53-56页 |
| 4.1.1 共振透射信号与频率的关系 | 第55-56页 |
| 4.1.2 共振透射峰高与SET电阻的关系 | 第56页 |
| 4.2 反射式RF SET基本原理 | 第56-59页 |
| 4.2.1 共振反射信号与频率的关系 | 第58页 |
| 4.2.2 共振反射峰高与SET阻抗的关系 | 第58-59页 |
| 4.3 透射式RF SET与反射式RF SET灵敏度比较 | 第59-60页 |
| 4.4 RF SET读出电路的设计 | 第60-62页 |
| 4.4.1 透射式射频读出电路 | 第60页 |
| 4.4.2 反射式射频读出电路 | 第60-61页 |
| 4.4.3 射频读出电路信号分析 | 第61-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第五章 基于RF SOI的RF SET探针的制备与测试 | 第63-77页 |
| 5.1 RF SET探针的设计 | 第63-67页 |
| 5.1.1 RF SET探针的设计准则 | 第63-65页 |
| 5.1.2 RF SET探针的版图设计 | 第65-67页 |
| 5.2 RF SET探针的制备 | 第67-71页 |
| 5.2.1 RF SOI材料 | 第68页 |
| 5.2.2 RF SET探针的制备流程 | 第68-71页 |
| 5.3 RF SET探针测试结果与分析 | 第71-76页 |
| 5.3.1 电学特性测试 | 第71-72页 |
| 5.3.2 RF SET探针的电荷与电压灵敏度评估 | 第72-73页 |
| 5.3.3 射频信号测试 | 第73-76页 |
| 5.4 本章小结 | 第76-77页 |
| 第六章 RF SET探针电荷探测与示波系统 | 第77-91页 |
| 6.1 电荷探测与示波系统 | 第77-79页 |
| 6.1.1 系统的工作原理 | 第77页 |
| 6.1.2 系统的构成 | 第77-79页 |
| 6.2 系统装调、测试与优化 | 第79-84页 |
| 6.2.1 系统的工作流程 | 第79-81页 |
| 6.2.2 音叉激励的原子力反馈控制机制 | 第81-84页 |
| 6.3 系统功能 | 第84-85页 |
| 6.3.1 形貌扫描功能 | 第84-85页 |
| 6.3.2 电荷扫描功能 | 第85页 |
| 6.4 RF SET探针的电荷探测模型与仿真 | 第85-90页 |
| 6.4.1 基于COMSOL的静电场模型 | 第86-87页 |
| 6.4.2 模拟结果与分析 | 第87-90页 |
| 6.5 本章小结 | 第90-91页 |
| 第七章 总结与展望 | 第91-94页 |
| 7.1 总结 | 第91-92页 |
| 7.2 展望 | 第92-94页 |
| 致谢 | 第94-95页 |
| 参考文献 | 第95-101页 |
| 附录: 作者在攻读博士学位期间发表的论文和申请的专利 | 第101页 |
