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)
- Главная
- Разное
- Дизайн
- Бизнес и предпринимательство
- Аналитика
- Образование
- Развлечения
- Красота и здоровье
- Финансы
- Государство
- Путешествия
- Спорт
- Недвижимость
- Армия
- Графика
- Культурология
- Еда и кулинария
- Лингвистика
- Английский язык
- Астрономия
- Алгебра
- Биология
- География
- Детские презентации
- Информатика
- История
- Литература
- Маркетинг
- Математика
- Медицина
- Менеджмент
- Музыка
- МХК
- Немецкий язык
- ОБЖ
- Обществознание
- Окружающий мир
- Педагогика
- Русский язык
- Технология
- Физика
- Философия
- Химия
- Шаблоны, картинки для презентаций
- Экология
- Экономика
- Юриспруденция
Наноэлектроника. Физические основы. Методы формирования наноразмерных структур. Перенос носителей заряда презентация
Содержание
- 1. Наноэлектроника. Физические основы. Методы формирования наноразмерных структур. Перенос носителей заряда
- 2. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Раздел 1. Физические основы
- 3. Л И Т Е Р А Т
- 4. Наноэлектроника (nanoelectronics) это область науки
- 5. Типичные размеры различных объектов
- 6. Перспективные приборы для обработки информации* *International Technology
- 7. 1. Физические основы наноэлектроники * темы для самостоятельного изучения
- 8. 1.1.1. Квантовое ограничение (quantum confinement) 1.1.
- 9. Элементарные низкоразмерные структуры (elementary low-dimensional structures)
- 10. Люминесценция квантовых точек CdSe (luminescence of quantum dots)
- 11. 1.1.2. Баллистический транспорт носителей заряда (ballistic transport)
- 12. Параметры, характеризующие транспорт электронов в Si и GaAs при низких температурах (~ 4 K)
- 13. Универсальная баллистическая проводимость (universal ballistic conductance)
- 14. Квантовый точечный контакт (quantum point contact) G = N(2e2/h)
- 15. 1.1.3. Туннелирование носителей заряда (tunneling of charge carriers)*
- 16. Прозрачность туннельного барьера Надбарьерное прохождение электронов
- 17. 1.1.4. Спиновые эффекты (spin effects)*
- 18. Фундаментальные явления
- 19. 1.2.1. Свободная поверхность и межфазные границы
- 20. Адсорбция/десорбция (adsorption/desorption) molecular hydrogen on silicon
- 21. РОЛЬ МЕЖФАЗНЫХ ГРАНИЦ В ПЕРСПЕКТИВНЫХ РАЗРАБОТКАХ
- 22. 1.2.2. Сверхрешетки (superlattices) film material substrate material strained superlattice substrate substrate relaxed superlattice
- 23. Конструирование сверхрешеток из полупроводников
- 24. Псевдоморфные сверхрешетки (pseudomorphic superlattices)
- 25. Напряженная сверхрешетка (strained superlattice)
- 26. 1.2.3. Моделирование атомных конфигураций (simulation
- 27. Молекулярная механика (molecular mechanics)
- 28. The water density exhibits layering for liquid
- 29. 1.3.1. Квантовые колодцы (quantum wells)* 1.3.
- 30. Тип I Тип IIА Тип IIВ пространственно прямозонный пространственно непрямозонный Периодические квантовые колодцы (multiquantum wells)
- 31. 1.3.2. Модуляционно-легированные структуры (modulation-doped
- 32. 1.3.3. Дельта-легированные структуры (delta-doped structures)*
- 33. 1.4.1. Структуры металл/диэлектрик/полупроводник (metal/insulator/semiconductor structures)* 1.4.
- 34. 1.4.2. Структуры с расщепленным затвором (split-gate structures)*
- 35. Квантовые точки в структурах с расщепленным затвором (split-gate defined quantum dots)
СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ Раздел 1. Физические основы наноэлектроники Раздел 2. Методы формирования наноразмерных структур (нанотехнологии) Раздел 3. Перенос носителей заряда в
Слайд 1Н А Н О Э Л Е К Т Р О
Н И К А
Слайд 2СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ
Раздел 1. Физические основы наноэлектроники
Раздел 2. Методы формирования
наноразмерных
структур (нанотехнологии)
структур (нанотехнологии)
Раздел 3. Перенос носителей заряда в
низкоразмерных структурах и приборы
на их основе
Слайд 3Л И Т Е Р А Т У Р А
e-library
в лаборатории 119-1
отв. Стемпицкий Виктор Романович
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 4Наноэлектроника (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 6Перспективные приборы для обработки информации*
*International Technology Roadmap for Semiconductors, 2009
edition. Emerging research devices.
Слайд 81.1.1. 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 111.1.2. 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 13Универсальная 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 16Прозрачность 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 191.2.1. Свободная поверхность и межфазные границы
(free surface and interfaces)
1.2.
Элементы низкоразмерных структур
Реконструкция поверхности (surface reconstruction)
нереконструированная
поверхность
реконструированная
поверхность
Слайд 221.2.2. Сверхрешетки (superlattices)
film material
substrate material
strained superlattice
substrate
substrate
relaxed superlattice
Слайд 26
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 28The 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 291.3.1. 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 30Тип I
Тип IIА
Тип IIВ
пространственно прямозонный
пространственно непрямозонный
Периодические квантовые колодцы (multiquantum wells)
Слайд 31
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 331.4.1. Структуры металл/диэлектрик/полупроводник (metal/insulator/semiconductor structures)*
1.4. Структуры с квантовым ограничением
внешним
электрическим полем
