專利名稱：半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域，尤其涉及一種半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法。
背景技術(shù)：
在過去的二十年里，半導(dǎo)體固態(tài)系統(tǒng)以及液態(tài)和化學(xué)系統(tǒng)中的時空混沌特性得到了人們的廣泛關(guān)注。當(dāng)所研究的系統(tǒng)被外加的不可測量頻率(即外加信號的頻率與系統(tǒng)的頻率之比為無理數(shù))的信號驅(qū)動時，系統(tǒng)的動力學(xué)特性將變得非常復(fù)雜，表現(xiàn)出周期、準(zhǔn)周期以及混沌等不同的動力學(xué)性質(zhì)。近年來，碳基半導(dǎo)體材料與光電器件研究得到了人們的廣泛關(guān)注。碳納米管是由碳原子組成的一種結(jié)構(gòu)簡單的準(zhǔn)一維納米材料。根據(jù)手性特征的不同，碳納米管可以表現(xiàn)出半導(dǎo)體、絕緣體以及金屬的性質(zhì)。碳納米管上碳原子的P電子形成大范圍的離域η鍵，由于共軛效應(yīng)顯著，碳納米管具有一些特殊的電學(xué)性質(zhì)。由于碳納米管的結(jié)構(gòu)與石墨的片層結(jié)構(gòu)相同，所以碳納米管具有很好的電學(xué)性能。由于半導(dǎo)體碳納米管具有獨(dú)特的電學(xué)性質(zhì)，并且在半導(dǎo)體光電器件研究方面表現(xiàn)出很大潛力，從而引起人們的廣泛關(guān)注。目前，人們已經(jīng)利用碳納米管研制出了場效應(yīng)晶體管、電光轉(zhuǎn)換器件以及微機(jī)電傳感器等微納電子器件，這些器件表現(xiàn)出了較好的物理特性，甚至可以在室溫下工作。因此，半導(dǎo)體碳納米管在新型光電器件應(yīng)用領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力和經(jīng)濟(jì)效益。理論和實驗研究發(fā)現(xiàn)，占據(jù)半導(dǎo)體碳納米管低能級的電子在直流電場作用下能夠躍遷到高能級，電子的有效質(zhì)量變大，導(dǎo)致電子漂移速度增大到一個極大值后變小，出現(xiàn)負(fù)微分漂移速度效應(yīng)。半導(dǎo)體碳納米管中電子的漂移速度峰值可以達(dá)到5X105m/s。利用漂移速度的負(fù)微分效應(yīng)，人們可以研制基于半導(dǎo)體碳納米管的類耿氏振蕩器，即在碳納米管中形成周期性運(yùn)動的空間電荷疇，從而在外電路中產(chǎn)生有規(guī)律的周期性電流振蕩，其振蕩頻率處于太赫茲(THz)頻率范圍。因此，半導(dǎo)體碳納米管可以用于設(shè)計THz輻射源。如果在自振蕩的碳納米管THz振蕩器上疊加一個交流小信號，且所述交流信號的頻率為自振蕩頻
率的G=(V + l)/2倍，則碳納米管振蕩器的電流振蕩將會變得很復(fù)雜，表現(xiàn)出周期、混沌等
不同的電流振蕩模式。如何區(qū)分、辨別這些不同的電流振蕩狀態(tài)是一個重要課題。在現(xiàn)有技術(shù)中，可以利用李雅普諾夫指數(shù)、分維數(shù)或者關(guān)聯(lián)維數(shù)等方法判斷非線性運(yùn)動狀態(tài)，但上述各個方法的計算過程極其復(fù)雜且運(yùn)算量大，在工程實際應(yīng)用中存在很大困難。因此，如何提供一種實用的識別半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中的混沌信號的方法是一個亟待解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，用于解決在現(xiàn)有技術(shù)中識別不同電流振蕩狀態(tài)存在計算過程復(fù)雜且運(yùn)算量大等問題。
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，包括 步驟一，提供具有負(fù)微分漂移速度效應(yīng)的半導(dǎo)體納米器件，將電壓Vd。的直流電場作用于所述半導(dǎo)體納米器件，使得所述半導(dǎo)體納米器件構(gòu)成半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)并產(chǎn)生電流振蕩并進(jìn)入周期性的自振蕩狀態(tài)，其中，自振蕩頻率為fo;步驟二，對進(jìn)入自振蕩狀態(tài)的所述半導(dǎo)體納米器件再疊加作為激勵的交流信號VaciSinO3If^t)的交流電場；步驟三，在穩(wěn)定狀態(tài)下，利用第一返回圖中數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出所述半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)；所述第一返回圖是通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的，其中Jm 是系統(tǒng)在mTa。時刻的電流密度采樣值J(mTa。)，Tac是外加交流信號的周期，Tac = l/fa。?？蛇x地，所述產(chǎn)生與識別方法還包括步驟四改變疊加的交流信號的振幅Va。，利用光譜儀得到所述半導(dǎo)體納米器件在不同交流電壓下產(chǎn)生的電流信號的頻譜，獲得非線性信號的能量分布特征。可選地，在步驟一中，在電壓vd。的直流電場作用下，所述半導(dǎo)體納米器件中電子的運(yùn)動可以通過漂移-擴(kuò)散方程來描述；通過數(shù)值求解漂移-擴(kuò)散方程，得到電子濃度和電場的時空分布特性以及電流隨時間的演化?？蛇x地，所述第一返回圖是通過如下方式獲得的在所述半導(dǎo)體納米器件的電流響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)以后，對于每一個激勵交流電Sva。，每隔一個激勵周期Ta。，采樣記錄一個電流值；記錄一定數(shù)量的交流信號激勵周期的電流值；通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)獲得第一返回圖。可選地，所述半導(dǎo)體納米器件為半導(dǎo)體碳納米管二極管，其手性指數(shù)η = 25，摻雜濃度為摻雜濃度 =1XIO1W0可選地，疊加的所述交流信號的振蕩頻率fa。= Gftl,其中，G=(W + l)/2?？蛇x地，所述電流信號的運(yùn)動狀態(tài)包括周期運(yùn)動、準(zhǔn)周期運(yùn)動和混沌運(yùn)動。本發(fā)明技術(shù)方案是利用在半導(dǎo)體納米器件上疊加交流信號后表現(xiàn)出周期和混沌等不同的電流振蕩模式的特點，通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的第一返回圖中的數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有操作簡單、識別簡便且準(zhǔn)確的優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法在第一實施方式中的流程示意圖。圖2為本發(fā)明半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法在第二實施方式中的流程示意圖。圖3為本發(fā)明半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法在具體實例中的電路示意圖。圖4顯示了直流偏壓為Vd。= 0. 75V時的電流隨時間演化的示意圖。圖fe和圖5b，顯示了疊加的交流信號在不同交流電壓振幅下呈現(xiàn)的電流振蕩圖像，其中，圖fe顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 116V時呈現(xiàn)的電流振蕩圖像，圖恥顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 193V時呈現(xiàn)的電流振蕩圖像。
圖6a和圖6b顯示了疊加的交流信號在不同交流電壓振幅下呈現(xiàn)的第一返回圖， 其中，圖6a顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 116V時呈現(xiàn)的第一返回圖， 圖6b顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 193V時呈現(xiàn)的第一返回圖。
具體實施例方式本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)在現(xiàn)有技術(shù)中，可以利用李雅普諾夫指數(shù)、分維數(shù)或者關(guān)聯(lián)維數(shù)等方法來判斷電流振蕩模式，但上述各個方法的計算過程極其復(fù)雜且運(yùn)算量大，在工程實際應(yīng)用中存在很大困難。因此，為防止上述各個問題，本發(fā)明的發(fā)明人對現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行了改進(jìn)，提出了一種半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，主要是利用刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的第一返回圖中的數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)，具有操作簡單、識別簡便且準(zhǔn)確的優(yōu)點。以下通過特定的具體實例說明本發(fā)明的實施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的其他優(yōu)點與功效。本發(fā)明還可以通過另外不同的具體實施方式
加以實施或應(yīng)用，本說明書中的各項細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點與應(yīng)用，在沒有背離本發(fā)明的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。需要說明的是，本實施例中所提供的圖示僅以示意方式說明本發(fā)明的基本構(gòu)想， 遂圖式中僅顯示與本發(fā)明中有關(guān)的組件而非按照實際實施時的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實際實施時各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。圖1為本發(fā)明半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法在第一實施方式中的流程示意圖。如圖1所示，所述產(chǎn)生與識別方法包括如下步驟步驟S101，提供半導(dǎo)體納米器件，將電壓Vd。的直流電場作用于所述半導(dǎo)體納米器件，使得所述半導(dǎo)體納米器件構(gòu)成半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)并產(chǎn)生電流振蕩并進(jìn)入周期性的自振蕩狀態(tài)，其中，自振蕩頻率為fo ；步驟S103，對進(jìn)入自振蕩狀態(tài)的所述半導(dǎo)體納米器件再疊加作為激勵的交流信號 Vacsin(2Jifact)的交流電場；步驟S105，在穩(wěn)定狀態(tài)下，利用第一返回圖中數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出所述半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)；所述第一返回圖是通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的，其中Jm是系統(tǒng)在mTa。時刻的電流密度采樣值J (mTa。)，Tac是外加交流信號的周期，Ta。= l/fa。。請參閱圖2，其顯示了本發(fā)明半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法在第二實施方式中的流程示意圖。相比于圖1所示的第一實施方式，在第二實施方式中，還包括步驟S107，改變疊加的交流信號的振幅Va。，利用光譜儀得到所述半導(dǎo)體納米器件在不同交流電壓下產(chǎn)生的電流信號的頻譜，獲得非線性信號的能量分布特征。在上述第一實施方式和第二實施方式中，利用在半導(dǎo)體納米器件上疊加交流信號后表現(xiàn)出周期和混沌等不同的電流振蕩模式的特點，通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的第一返回圖中的數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)。
以下以具體實例對上述描述進(jìn)行詳細(xì)說明。在本具體實例中，我們是以是基于半導(dǎo)體碳納米管的兩端器件(以下簡稱為半導(dǎo)體碳納米管二極管)為例進(jìn)行說明的，所述半導(dǎo)體碳納米管二極管中電子的速度-電場關(guān)系具有負(fù)微分漂移速度效應(yīng)，即隨著電場的增大，漂移速度增大到一個極大值后減小。但，并不以此為限，在其他情況下，只要存在這樣的半導(dǎo)體納米器件，其電子的速度-電場關(guān)系具有負(fù)微分漂移速度效應(yīng)，則所述半導(dǎo)體納米器件即可應(yīng)用于本發(fā)明。首先，如提供有產(chǎn)生與識別電路示意圖的圖3所示提供半導(dǎo)體碳納米管C，半導(dǎo)體碳納米管C的直徑為2nm，長度為300nm，手性指數(shù) η = 25，摻雜濃度為 =1 X IO17CnT3 ；將半導(dǎo)體碳納米管二極管C置于Si襯底上形成的SW2絕緣層I ；半導(dǎo)體碳納米管二極管C通過其兩端的兩個歐姆接觸電極D1、D2與外電場(包括直流電壓源11和函數(shù)發(fā)生器1 和探測電路(包括數(shù)字示波器13和光譜儀14)相連接， 其中，直流電壓源11配置有電阻R和電感L，函數(shù)發(fā)生器12配置有電阻R和電容Cl，數(shù)字示波器13配置有電容C2，光譜儀14配置有電容C3。接著，在t = 0時刻，將直流電壓源11產(chǎn)生的直流電壓Vd。作用于半導(dǎo)體碳納米管二極管C上，在直流電場作用下，半導(dǎo)體碳納米管二極管C中電子形成周期性運(yùn)動的電荷疇，產(chǎn)生電流振蕩。在這里，碳納米管二極管工作溫度為T= 10K，置于液氦制冷的低溫杜瓦中。電流信號通過導(dǎo)線(例如同軸電纜線)引出，利用數(shù)字示波器13記錄電流信號隨時間的演化關(guān)系，利用光譜儀14分析電流信號的頻譜特性。需說明的是，在直流電場作用下，半導(dǎo)體碳納米管二極管C中電子的運(yùn)動可以通過漂移-擴(kuò)散方程來描述。通過數(shù)值求解漂移-擴(kuò)散方程，可以得到電子濃度和電場的時空分布特性以及電流隨時間的演化。圖4給出了直流偏壓為Vd。= 0. 75V時的電流隨時間演化的示意圖，如圖4所示，在經(jīng)歷了短暫的瞬態(tài)過程之后，電流信號進(jìn)入了穩(wěn)定的周期性自振蕩狀態(tài)，自振蕩頻率為fQ = 1. 69THz。接著，在系統(tǒng)的電流振蕩進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)后，利用函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生交流信號 VacSin (2 π fact)，在t = 3. 928ps時刻，將交流信號Va。sin (2 π fact)作為激勵疊加在進(jìn)入自振蕩狀態(tài)的半半導(dǎo)體碳納米管二極管C的兩端。當(dāng)在自振蕩的碳納米管系統(tǒng)上疊加一個交流電流后，系統(tǒng)的電流振蕩將出現(xiàn)明顯的變化，電流振蕩的模式受到外加交流電場的振幅的影響，呈現(xiàn)出包括周期和混沌等不同的狀態(tài)。請參閱圖如和圖恥，顯示了疊加的交流信號在不同交流電壓振幅下呈現(xiàn)的電流振蕩圖像，其中，圖fe顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 116V 時呈現(xiàn)的電流振蕩圖像，圖恥顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 193V 時呈現(xiàn)的電流振蕩圖像。在圖fe和圖恥中，交流信號Va。Sir^2Jifa。t)中的振蕩頻率 Lc= G/o = (V5+l)/2D/0 = (V5+l)/2xl.69 2.73^^。參看圖和圖5b，可以看出，在圖中，在Vae = 0. 116V時，電流振蕩現(xiàn)象比較復(fù)雜，屬于混沌狀態(tài)；而在圖恥中，在Vae = 0. 193V時，電流振蕩表現(xiàn)出有規(guī)則的振蕩模式，
屬于周期運(yùn)動。為了區(qū)分這些非線性運(yùn)動狀態(tài)的性質(zhì)，我們需要借助于其它分析手段。第一返回圖就是一種非常有效的非線性運(yùn)動狀態(tài)鑒別手段。
在系統(tǒng)的電流響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)以后，在半導(dǎo)體碳納米管二極管C的電流響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)以后，對于每一個激勵交流電壓Va。，每隔一個激勵周期Ta。，采樣記錄一個電流值；記錄一定數(shù)量(例如300個)的交流信號激勵周期的電流值；通過刻畫電流密度Jlrt作為Jm的函數(shù)獲得第一返回圖，其中Jm是系統(tǒng)在mTa。時刻的電流密度采樣值J(mTa。)，Tac是外加交流信號的周期，Tac = l/fa。。利用第一返回圖中數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出半導(dǎo)體碳納米管二極管C中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)。具體來講，如果電流信號的運(yùn)動狀態(tài)屬于η-周期運(yùn)動狀態(tài)，其第一返回圖是η個獨(dú)立的點；如果電流信號的運(yùn)動狀態(tài)屬于準(zhǔn)周期運(yùn)動狀態(tài)，其第一返回圖表現(xiàn)為數(shù)據(jù)點均勻分布的閉合曲線；如果電流信號的運(yùn)動狀態(tài)屬于混沌運(yùn)動狀態(tài)，其第一返回圖中的數(shù)據(jù)點分布很不均勻，形成不規(guī)則的圖形。圖6a和圖6b顯示了疊加的交流信號在不同交流電壓振幅下呈現(xiàn)的第一返回圖， 其中，圖6a顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 116V時呈現(xiàn)的第一返回圖， 圖6b顯示了疊加的交流信號在交流電壓振幅為Vae = 0. 193V時呈現(xiàn)的第一返回圖。從圖 6a和6b中可以看出，在Vae = 0. 116V時，其第一返回圖中的數(shù)據(jù)點分布很不均勻，符合混沌運(yùn)動狀態(tài)的判定；而當(dāng)Va。= 0. 193V時，第一返回圖顯示的是兩個獨(dú)立的點，表明系統(tǒng)進(jìn)入頻率鎖定的2-周期運(yùn)動狀態(tài)。額外地，利用圖3的裝置，我們還可以得到非線性運(yùn)動狀態(tài)的頻譜圖。改變疊加的交流信號的振幅Va。，利用光譜儀14可以得到半導(dǎo)體碳納米管二極管C在不同交流電壓下產(chǎn)生的電流信號的頻譜，這些頻譜圖也能揭示周期信號和混沌信號的能量分布特征，其中， η-周期信號的能量主要分布在f= (i/n)fac(i = 1,2,3,...)附近，而混沌信號的能量分布范圍較廣，除了在f = ifa。處出現(xiàn)能量峰值外，在其他頻率點附近也有較大的能量分布。綜上所述，具有負(fù)微分漂移速度效應(yīng)的半導(dǎo)體納米器件在直流電壓偏置下會表現(xiàn)出電流自振蕩現(xiàn)象，當(dāng)再疊加一個微小的交流電壓信號時，半導(dǎo)體納米器件的電流振蕩表現(xiàn)出周期和混沌等不同的電流振蕩模式，這些不同振蕩模式的出現(xiàn)與外加交流信號的振幅和頻率有關(guān)，本發(fā)明技術(shù)方案是利用上述特征，通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的第一返回圖中的數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)，相對于現(xiàn)有技術(shù)，具有操作簡單、識別簡便且準(zhǔn)確的優(yōu)點。上述實施例僅列示性說明本發(fā)明的原理及功效，而非用于限制本發(fā)明。任何熟悉此項技術(shù)的人員均可在不違背本發(fā)明的精神及范圍下，對上述實施例進(jìn)行修改。因此，本發(fā)明的權(quán)利保護(hù)范圍，應(yīng)如權(quán)利要求書所列。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，其特征在于，包括步驟一，提供具有負(fù)微分漂移速度效應(yīng)的半導(dǎo)體納米器件，將電壓Vd。的直流電場作用于所述半導(dǎo)體納米器件，使得所述半導(dǎo)體納米器件構(gòu)成半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)并產(chǎn)生電流振蕩并進(jìn)入周期性的自振蕩狀態(tài)，其中，自振蕩頻率為fo ；步驟二，對進(jìn)入自振蕩狀態(tài)的所述半導(dǎo)體納米器件再疊加作為激勵的交流信號 Vacsin(2Jifact)的交流電場；步驟三，在穩(wěn)定狀態(tài)下，利用第一返回圖中數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出所述半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)；所述第一返回圖是通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的，其中丄是系統(tǒng)在mTa。時刻的電流密度采樣值J(mTa。)，Ta。是外加交流信號的周期，Tac = l/fac0
2.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，其特征在于，還包括步驟四改變疊加的交流信號的振幅Va。，利用光譜儀得到所述半導(dǎo)體納米器件在不同交流電壓下產(chǎn)生的電流信號的頻譜，獲得非線性信號的能量分布特征。
3.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，其特征在于，在步驟一中，在電壓Vd。的直流電場作用下，所述半導(dǎo)體納米器件中電子的運(yùn)動可以通過漂移-擴(kuò)散方程來描述；通過數(shù)值求解漂移-擴(kuò)散方程，得到電子濃度和電場的時空分布特性以及電流隨時間的演化。
4.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，其特征在于，所述第一返回圖是通過如下方式獲得的在所述半導(dǎo)體納米器件的電流響應(yīng)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)以后，對于每一個激勵交流電壓Va。， 每隔一個激勵周期Ta。，采樣記錄一個電流值；記錄一定數(shù)量的交流信號激勵周期的電流值；通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)獲得第一返回圖。
5.如權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，其特征在于，所述半導(dǎo)體納米器件為半導(dǎo)體碳納米管二極管，其手性指數(shù)η = 25，摻雜濃度為摻雜濃度 Nd = IXlO1W30
6.如權(quán)利要求1或5所述的半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法， 其特征在于，疊加的所述交流信號的振蕩頻率fa。= Gftl,其中，G=(V + l)/2。
7.如權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法， 其特征在于，所述電流信號的運(yùn)動狀態(tài)包括周期運(yùn)動、準(zhǔn)周期運(yùn)動和混沌運(yùn)動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中非線性信號的產(chǎn)生與識別方法，包括提供具有負(fù)微分漂移速度效應(yīng)的半導(dǎo)體納米器件，將電壓的直流電場作用于半導(dǎo)體納米器件，使得半導(dǎo)體納米器件產(chǎn)生電流振蕩并進(jìn)入周期性的自振蕩狀態(tài)，自振蕩頻率為；對半導(dǎo)體納米器件再疊加作為激勵的交流信號的交流電場；在穩(wěn)定狀態(tài)下，利用第一返回圖中數(shù)據(jù)點的分布狀況而識別出半導(dǎo)體非線性振蕩系統(tǒng)中電流信號的運(yùn)動狀態(tài)；第一返回圖是通過刻畫電流密度Jm+1作為Jm的函數(shù)來獲得的，其中Jm是系統(tǒng)在mTac時刻的電流密度采樣值J(mTac)，Tac是外加交流信號的周期，Tac=1/fac。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有操作簡單、識別簡便且準(zhǔn)確的優(yōu)點。
文檔編號G01R31/00GK102495321SQ20111043142
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月21日
發(fā)明者曹俊誠, 王長 申請人:中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所