Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 582354)
Консорциум Контекстум Информационная технология сбора цифрового контента
Уважаемые СТУДЕНТЫ и СОТРУДНИКИ ВУЗов, использующие нашу ЭБС. Рекомендуем использовать новую версию сайта.

Наноэлектроника: теория и практика (364,00 руб.)

0   0
АвторыБорисенко В. Е., Воробьева А. И., Данилюк А. Л., Уткина Е. А.
ИздательствоМ.: Лаборатория знаний
Страниц369
ID443559
АннотацияПодробно рассмотрены фундаментальные физические эффекты и электронные процессы, характерные для наноразмерных структур. Описаны принципы функционирования и типы наноэлектронных приборов для обработки информации. Приведены нанотехнологические подходы, позволяющие формировать приборные структуры наноэлектроники и спинтроники. Наряду с обновленным и расширенным теоретическим материалом предыдущего издания в данное издание включены практические задачи и контрольные вопросы для самопроверки, призванные закрепить изучаемый теоретический материал.
Кем рекомендованоМинистерством образования Республики Беларусь в качестве учебника для студентов высших учебных заведений по специальностям «Квантовые информационные системы», «Микро- и наноэлектронные технологии и системы», «Нанотехнологии и наноматериалы в электронике»
Кому рекомендованоДля студентов, магистрантов и аспирантов, профессионально ориентированных на карьеру в области современной электроники и нанотехнологий.
ISBN978-5-00101-732-5
УДК621.382(075.8)
ББК32.844.1
Наноэлектроника: теория и практика : учебник / В.Е. Борисенко, А.И. Воробьева, А.Л. Данилюк, Е.А. Уткина .— 5-е изд. (эл.) .— Москва : Лаборатория знаний, 2020 .— 369 с. : ил. — (Учебник для высшей школы) .— Авт. указаны на обороте тит. л.; Деривативное эл. изд. на основе печ. аналога (М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013); Электрон. текстовые дан. (1 файл pdf : 369 с.); Систем. требования: Adobe Reader XI; экран 10" .— ISBN 978-5-00101-732-5 .— URL: https://rucont.ru/efd/443559 (дата обращения: 21.05.2022)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

Туннелирование носителей заряда через потенциальные барьеры . <...> Следует различать понятия «наноразмерные структуры» и «низкоразмерные структуры». <...> Развитию нанотехнологий во многом способствовало постоянное совершенствование традиционных методов изготовления полупроводниковых приборов, таких как химическое осаждение из газовой фазы, молекулярно-лучевая эпитаксия и электронно-лучевая литография. <...> Кроме того применение сканирующих атомарно острых зондов и саморегулирующихся процессов значительно расширило возможности создания твердотельных наноструктур. <...> На транспорт носителей заряда накладывает свой отпечаток и специфическая для низкоразмерных структур дискретность разрешенных энергетических состояний. <...> Надеемся, что приведенные в книге материалы позволят читателю овладеть физическими и технологическими основами наноэлектроники и использовать их для дальнейшего развития этого перспективного направления. <...> ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ЯВЛЕНИЯ В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУРАХ Поведение подвижных носителей заряда (электронов и дырок) в низкоразмерных структурах определяют три группы фундаментальных явлений: квантовое ограничение, баллистический транспорт и квантовая интерференция, а также туннелирование (рис. <...> Квантовое ограничение возникает, когда свободное движение электронов в одном из направлений оказывается ограниченным потенциальными барьерами, образующими наноструктуру, в которой эти электроны находятся. <...> В случае движения носителей вдоль потенциальных барьеров доминирующими эффектами оказываются баллистический транспорт и квантовая интерференция. <...> Прохождение же носителей заряда через потенциальные барьеры происходит исключительно посредством их туннелирования, что и обеспечивает перенос носителей заряда из одной области наноэлектронного прибора в другую. <...> Физические основы наноэлектроники Бесконечно высокий потенциальный барьер делает невозможным нахождение электрона <...>
Наноэлектроника_теория_и_практика.pdf
Стр.2
Стр.3
Стр.4
Стр.5
Стр.6
Наноэлектроника_теория_и_практика.pdf
УЧЕБНИК ДЛЯ ВЫСШЕЙ ШКОЛЫ НАНОЭЛЕКТРОНИКА ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА УЧЕБНИК 5-е издание, электронное Утверждено Министерством образования Республики Беларусь в качестве учебника для студентов высших учебных заведений по специальностям «Квантовые информационные системы», «Микро и наноэлектронные технологии и системы», «Нанотехнологии и наноматериалы в электронике» Лаборатория знаний 2020 Москва
Стр.2
УДК 621.382(075.8) ББК 32.844.1 Б82 С е р и я о с н о в а н а в 2009 г. Борисенко В. Е. Б82 Наноэлектроника: теория и практика : учебник / В. Е. Борисенко, А. И. Воробьева, А. Л. Данилюк, Е. А. Уткина. — 5-е изд., электрон. — М. : Лаборатория знаний, 2020.—369 с. —(Учебник для высшей школы). — Систем. требования: Adobe Reader XI ; экран 10". — Загл. с титул. экрана. — Текст : электронный. ISBN 978-5-00101-732-5 Подробно рассмотрены фундаментальные физические эффекты и электронные процессы, характерные для наноразмерных структур. Описаны принципы функционирования и типы наноэлектронных приборов для обработки информации. Приведены нанотехнологические подходы, позволяющие формировать приборные структуры наноэлектроники и спинтроники. Наряду с обновленным и расширенным теоретическим материалом предыдущего издания в данное издание включены практические задачи и контрольные вопросы для самопроверки, призванные закрепить изучаемый теоретический материал. Для студентов, магистрантов и аспирантов, профессионально ориентированных на карьеру в области современной электроники и нанотехнологий. УДК 621.382(075.8) ББК 32.844.1 Деривативное издание на основе печатного аналога: Наноэлектроника: теория и практика : учебник / В. Е. Борисенко, А. И. Воробьева, А. Л. Данилюк, Е. А. Уткина.—2-е изд., перераб. и доп.—М. : БИНОМ. Лаборатория знаний, 2013.— 366 с. : ил.—(Учебник для высшей школы).—ISBN 978-59963-1015-9. В соответствии со ст. 1299 и 1301 ГК РФ при устранении ограничений, установленных техническими средствами защиты авторских прав, правообладатель вправе требовать от нарушителя возмещения убытков или выплаты компенсации ISBN 978-5-00101-732-5 ○c Лаборатория знаний, 2015
Стр.3
ОГЛАВЛЕНИЕ ОБ АВТОРАХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 ГЛАВА 1. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ НАНОЭЛЕКТРОНИКИ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.1. Фундаментальные явления в низкоразмерных структурах . . . . . . . . . . . . . . . . 11 1.1.1. Квантовое ограничение . . . . . . . . . . . . . . . . 12 1.1.2. Баллистический транспорт носителей заряда . . . 21 1.1.3. Туннелирование носителей заряда . . . . . . . . . 27 1.1.4. Спиновые эффекты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 1.2. Элементы низкоразмерных структур . . . . . . . . . . . . 38 1.2.1. Свободная поверхность и межфазные границы . . 38 1.2.2. Сверхрешетки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 1.2.3. Моделирование атомных конфигураций . . . . . . 45 1.3. Структуры с квантовым ограничением, создаваемым внутренним электрическим полем . . . . . . . . . . . . . 51 1.3.1. Квантовые колодцы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 1.3.2. Модуляционнолегированные структуры . . . . . 55 1.3.3. Дельталегированные структуры . . . . . . . . . . . 57 1.4. Структуры с квантовым ограничением, создаваемым внешним электрическим полем . . . . . . . . . . . . . . . 60 1.4.1. Структуры металл/диэлектрик/полупроводник . 60 1.4.2. Структуры с расщепленным затвором . . . . . . . 61 ГЛАВА 2. МЕТОДЫФОРМИРОВАНИЯ НАНОЭЛЕКТРОННЫХ СТРУКТУР . . . . . . . . . . . . . . . 64 2.1. Традиционные методыформирования пленок . . . . . . 67 2.1.1. Химическое осаждение из газовой фазы . . . . . . 67 2.1.2. Молекулярнолучевая эпитаксия . . . . . . . . . . 81
Стр.4
4 Оглавление 2.1.3. Электрохимическое осаждение металлов и полупроводников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84 2.1.4. Электрохимическое оксидирование металлов и полупроводников . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95 2.2. Методы, основанные на использовании сканирующих зондов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 2.2.1. Физические основы . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 2.2.2. Атомная инженерия . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 2.2.3. Зондовые методы формирования наноструктур . 112 2.3. Нанолитография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115 2.3.1. Электроннолучевая литография . . . . . . . . . . 115 2.3.2. Зондовая нанолитография . . . . . . . . . . . . . . 120 2.3.3. Нанопечать . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124 2.3.4. Сравнение нанолитографических методов . . . . 128 2.4. Саморегулирующиеся процессы . . . . . . . . . . . . . . 132 2.4.1. Самосборка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132 2.4.2. Самоорганизация в объемных материалах . . . . 136 2.4.3. Самоорганизация при эпитаксии. . . . . . . . . . 141 2.4.4. Формирование пленок Ленгмюра–Блоджетт . . 151 2.5. Формирование и свойства наноструктурированных материалов . . . . . . . . . . . 159 2.5.1. Пористый кремний . . . . . . . . . . . . . . . . . . 159 2.5.2. Пористый оксид алюминия . . . . . . . . . . . . . 164 2.5.3. Пористые оксиды тугоплавких металлов . . . . . 171 2.5.4. Углеродные наноструктуры . . . . . . . . . . . . . 179 ГЛАВА 3. ПЕРЕНОС НОСИТЕЛЕЙ ЗАРЯДА В НИЗКОРАЗМЕРНЫХ СТРУКТУРАХ И ПРИБОРЫ НА ИХ ОСНОВЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 3.1. Транспорт носителей заряда вдоль потенциальных барьеров . . . . . . . . . . . . . . . . . . 198 3.1.1. Интерференция электронных волн . . . . . . . . 199 3.1.2. Вольтамперные характеристики низкоразмерных структур . . . . . . . . . . . . . . 203 3.1.3. Квантовый эффект Холла . . . . . . . . . . . . . . 210 3.1.4. Электронные приборы на основе интерференционных эффектов и баллистического транспорта носителей заряда . . . . . . . . . . . . 216 3.2. Туннелирование носителей заряда через потенциальные барьеры . . . . . . . . . . . . . . . 226 3.2.1. Одноэлектронное туннелирование. . . . . . . . . 226
Стр.5
Оглавление 5 3.2.2. Приборы на основе одноэлектронного туннелирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 236 3.2.3. Резонансное туннелирование . . . . . . . . . . . . 255 3.2.4. Приборы на основе резонансного туннелирования . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 259 3.3. Спинзависимый транспорт носителей заряда . . . . . . 267 3.3.1. Гигантское магнитосопротивление . . . . . . . . 269 3.3.2. Спинконтролируемое туннелирование . . . . . 278 3.3.3. Управление спинами носителей заряда в полупроводниках. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 284 3.3.4. Эффект Кондо . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296 3.3.5. Спинтронные приборы . . . . . . . . . . . . . . . . 301 ПРAКТИКУМ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319 1. Низкоразмерные структуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320 2. Квантовые колодцы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 321 3. Самоорганизация . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322 4. Проводимость низкоразмерных структур . . . . . . . . . 323 5. Одноэлектронное туннелирование . . . . . . . . . . . . . 324 6. Резонансное туннелирование . . . . . . . . . . . . . . . . . 324 7. Гигантское магнитосопротивление . . . . . . . . . . . . . 325 8. Спинконтролируемое туннелирование . . . . . . . . . . 326 ПРИЛОЖЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 328 Нобелевские лауреаты: краткая история познания наномира . . . . . . . . . . . . . 328 Словарь терминов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346 РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА . . . . . . . . . . . . . . . . 359 ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
Стр.6