Презентация на тему Наноэлектроника. Физические основы. Методы формирования наноразмерных структур. Перенос носителей заряда

Презентация на тему Наноэлектроника. Физические основы. Методы формирования наноразмерных структур. Перенос носителей заряда, предмет презентации: Информатика. Этот материал содержит 35 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1
Текст слайда:

Н А Н О Э Л Е К Т Р О Н И К А

профессор
Борисенко Виктор Евгеньевич

Лекции - 32 часа

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Самостоятельная управляемая работа - 16 часов

Лабораторные работы - 16 часов

Экзамен

Курсовой проект (КИС)


Слайд 2
Текст слайда:

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Физические основы наноэлектроники

Раздел 2. Методы формирования наноразмерных
структур (нанотехнологии)

Раздел 3. Перенос носителей заряда в
низкоразмерных структурах и приборы
на их основе


Слайд 3
Текст слайда:

Л И Т Е Р А Т У Р А

e-library в лаборатории 119-1
отв. Стемпицкий Виктор Романович

В. Е. Борисенко, А. И. Воробьева,
А.Л. Данилюк, Е. А. Уткина
НАНОЭЛЕКТРОНИКА
(Бином, Москва, 2013)

V. E. Borisenko, S. Ossicini What is What in the Nanoworld (Wiley-VCH, Weinheim, 2012)


Слайд 4
Текст слайда:

Наноэлектроника (nanoelectronics)

это область науки и техники, занимающаяся созданием, исследованием и применением электронных приборов с нанометровыми размерами элементов, в основе функционирования которых лежат квантовые эффекты.

нанометровыми размерами элементов

квантовые эффекты


Слайд 5
Текст слайда:

Типичные размеры различных объектов


Слайд 6
Текст слайда:

Перспективные приборы для обработки информации*

*International Technology Roadmap for Semiconductors, 2009
edition. Emerging research devices.


Слайд 7
Текст слайда:

1. Физические основы наноэлектроники

* темы для самостоятельного изучения


Слайд 8
Текст слайда:

1.1.1. Квантовое ограничение (quantum confinement)

1.1. Фундаментальные явления в низкоразмерных структурах



E1

E2

E3

n=1

n=2

n=3

λn = 2a/n (n = 1, 2, ...)

kn = 2π/λn = nπ/a






free electrons:

confined electrons:

Ψ(x)








Слайд 9
Текст слайда:

Элементарные низкоразмерные структуры
(elementary low-dimensional structures)








Слайд 10
Текст слайда:

Люминесценция квантовых точек CdSe
(luminescence of quantum dots)


Слайд 11
Текст слайда:

1.1.2. Баллистический транспорт носителей заряда (ballistic transport)

средняя длина свободного пробега
при упругом рассеянии

средняя длина свободного пробега
при неупругом рассеянии

длина фазовой когерентности

lϕ = (Dτϕ)1/2

lin = vFτϕ

le = vFτsc


τsc = Dd/vF2

EF → vF = (2EF/m*)1/2, kF = (2m*EF)1/2/ħ , λF = 2π/kF



кинетическое уравнение Больцмана



Слайд 12
Текст слайда:

Параметры, характеризующие транспорт электронов
в Si и GaAs при низких температурах (~ 4 K)



Слайд 13
Текст слайда:

Универсальная баллистическая проводимость
(universal ballistic conductance)


I = (μ1 – μ2)ev(dn/dμ)

dn/dμ = 1/πħv (для 2 спинов)

(μ1 – μ2) = e(V1 – V2)

G = I/(V1 – V2)


G = e2/πħ = 2e2/h

e2/h = 38,740 мкСм, h/e2 = 25,812807 кОм

μ1 • μ2


Слайд 14
Текст слайда:

Квантовый точечный контакт
(quantum point contact)


G = N(2e2/h)


Слайд 15
Текст слайда:

1.1.3. Туннелирование носителей заряда
(tunneling of charge carriers)*


Слайд 16
Текст слайда:

Прозрачность туннельного барьера


Надбарьерное прохождение электронов




barrier for
classical
particles

symmetric
rectangular barrier

δ-function barrier

x1, x2 – turning points defined by U(x1) = U(x2) = E


Слайд 17
Текст слайда:

1.1.4. Спиновые эффекты (spin effects)*






x

Спиновая поляризация электронов проводимости




Слайд 18
Текст слайда:

Фундаментальные явления


Слайд 19
Текст слайда:

1.2.1. Свободная поверхность и межфазные границы
(free surface and interfaces)

1.2. Элементы низкоразмерных структур

Реконструкция поверхности (surface reconstruction)

нереконструированная
поверхность

реконструированная
поверхность


Слайд 20
Текст слайда:

Адсорбция/десорбция (adsorption/desorption)

molecular hydrogen on silicon


Слайд 21
Текст слайда:

РОЛЬ МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦ В ПЕРСПЕКТИВНЫХ РАЗРАБОТКАХ


Слайд 22
Текст слайда:

1.2.2. Сверхрешетки (superlattices)

film material

substrate material

strained superlattice

substrate

substrate

relaxed superlattice


Слайд 23
Текст слайда:

Конструирование сверхрешеток из полупроводников



правило Вегарда: a(x) = xa1 + (1 - x)a2






Слайд 24
Текст слайда:

Псевдоморфные сверхрешетки
(pseudomorphic superlattices)


Слайд 25
Текст слайда:

Напряженная сверхрешетка
(strained superlattice)


Слайд 26
Текст слайда:


1.2.3. Моделирование атомных конфигураций
(simulation of atomic configurations)



















rj

rji

ri

Молекулярная динамика (molecular dynamics)

Потенциалы межатомного парного взаимодействия


φji = Aexp(-arji) + Bexp(‑brji) - Morse potential

φji = ε[(r0/rji)12 – 2(r0/rji)6 ] - Lennard-Jones potential

φji = Aexp(-arji) - Born-Mayer potential  





Слайд 27
Текст слайда:

Молекулярная механика (molecular mechanics)




Слайд 28
Текст слайда:

The water density exhibits layering for liquid water (red/orange).
Pores of radii smaller than 0.45 nm predominantly contain water vapour (dark blue) although they are still much wider than single water molecules.

Моделирование методом молекулярной динамики
заполнения водой пор гидрофобного материала


Слайд 29
Текст слайда:

1.3.1. Квантовые колодцы (quantum wells)*

1.3. Структуры с квантовым ограничением внутренним электрическим полем

Правило Андерсона (Anderson rule)

ΔEc = EcB – EcA = χA – χB

ΔEv = EgB – EgA – ΔEc

R. L. Anderson, Germanium-gallium arsenide heterojunction, IBM J. Res. Dev. 4(3), 283-287 (1960).


Слайд 30
Текст слайда:

Тип I

Тип IIА

Тип IIВ

пространственно прямозонный

пространственно непрямозонный

Периодические квантовые колодцы (multiquantum wells)


Слайд 31
Текст слайда:



1.3.2. Модуляционно-легированные структуры
(modulation-doped structures)*


EF

EF

ΔEc


semiconductor A

semiconductor B

Ec

Ec

2DEG

T = 0 K

T > 0 K


Слайд 32
Текст слайда:

1.3.3. Дельта-легированные структуры
(delta-doped structures)*


Слайд 33
Текст слайда:

1.4.1. Структуры металл/диэлектрик/полупроводник (metal/insulator/semiconductor structures)*

1.4. Структуры с квантовым ограничением
внешним электрическим полем


Слайд 34
Текст слайда:

1.4.2. Структуры с расщепленным затвором
(split-gate structures)*



Слайд 35
Текст слайда:


Квантовые точки в структурах с расщепленным затвором
(split-gate defined quantum dots)


Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.


Для правообладателей

Яндекс.Метрика