研究目的
开发并验证一种用于超导纳米线器件的随机SPICE模型,以捕捉其时间依赖的随机行为,从而更好地预测复杂电路中的相互作用。
研究成果
改进后的SPICE模型成功复现了超导纳米线器件的随机特性,实验数据验证了其准确性。该模型为预测电路中的不良相互作用提供了工具,可应用于各类纳米线器件,并有望未来扩展至抖动分析等其他应用领域。
研究不足
该模型依赖于现象学近似,未能捕捉波动的底层动力学;计算时间随时间步长减小而增加,且参数提取需要大量数据收集(例如,低不确定性需10,000个样本)。
1:实验设计与方法选择:
本研究基于Berggren等人现有的SPICE模型进行改进,通过利用SPICE的随机变量功能引入随机元素,以模拟开关速率对偏置电流的指数依赖性。
2:样本选择与数据来源:
采用钨硅化物SNSPD进行实验验证;数据包括开关速率测量值和临界电流分布情况。
3:实验设备与材料清单:
设备包含用于电流斜坡和测量的装置(具体型号未详述)、SPICE仿真软件。
4:实验流程与操作步骤:
通过Fulton - Dunkelberger变换从实验数据中提取参数(如ΔIc、Ic0);在SPICE中进行仿真,设置最大时间步长为1纳秒以确保随机行为。
5:数据分析方法:
使用泊松过程统计量分析开关速率;将模型输出与实验示波器波形进行对比验证。
独家科研数据包,助您复现前沿成果,加速创新突破
获取完整内容-
SPICE
Electrical circuit simulation software used to model and analyze the stochastic behavior of superconducting nanowire devices.
-
SNSPD
Tungsten Silicide
Superconducting nanowire single photon detector used as a sample device for experimental verification of the model.
-
nTron
Nanocryotron device mentioned as an example of superconducting nanowire-based electronics that can benefit from the stochastic model.
-
yTron
Another type of superconducting nanowire device referenced for its switching statistics.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部