1、納米科學(xué)與技術(shù)是21世紀(jì)的高科技前沿技術(shù)，是新時(shí)代科學(xué)發(fā)展的主要內(nèi)容之一，它的發(fā)展將對其它學(xué)科、產(chǎn)業(yè)和社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。而納米電子學(xué)是納米科學(xué)與技術(shù)這一學(xué)科的重要組成部分，它代表了微電子學(xué)的發(fā)展趨勢并將成為下一代電子科學(xué)與技術(shù)的基礎(chǔ)。隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電子器件的特征尺寸越來越小，已經(jīng)由微米級(jí)進(jìn)入到納米級(jí)，當(dāng)系統(tǒng)的尺寸小到可以與電子的波長比較的時(shí)候，量子效應(yīng)就成為支配載流子行為的主要因素。這些新現(xiàn)象和新效應(yīng)給原來的半導(dǎo)體器件帶

2、來挑戰(zhàn)的同時(shí)，也為開發(fā)新的器件提供了機(jī)遇。量子點(diǎn)和單電子器件等以這些新效應(yīng)為工作原理的器件成為近年來納米電子學(xué)研究的熱點(diǎn)，本文就是在此研究背景下，對單電子晶體管（SET）和量子點(diǎn)細(xì)胞自動(dòng)機(jī)（QCA）等單電子器件的理論和建模方面做了一些研究工作，并分別對這些器件在細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用做了進(jìn)一步探討。 本文首先對單電子晶體管數(shù)值模擬的兩種基本方法主方程法和蒙特卡羅法進(jìn)行了分析和研究，比較了它們的優(yōu)缺點(diǎn)后，采用主方程法建立了單電子晶體

3、管模型，并把這一模型與電路模擬軟件SPICE相結(jié)合，建立了單電子晶體管等效模型。同時(shí)結(jié)合細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與單電子器件的特性，對單電子器件在細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元的模擬方面展開研究，仿真實(shí)現(xiàn)了單電子晶體管細(xì)胞神經(jīng)元模型，并進(jìn)而對CCD細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果具有一定的精度。另外，本文也研究了另一種單電子器件-量子點(diǎn)細(xì)胞自動(dòng)機(jī)在細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，并利用仿真軟件QCADesigner對QCA的細(xì)胞神經(jīng)元模型建立的CCD細(xì)胞神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了仿真