Лозовский В.Н. - Нанотехнология в электронике (1051254), страница 57
Текст из файла (страница 57)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4×ÀÑÒÜ ÏÅÐÂÀßФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ОСНОВЫИНЖЕНЕРНОЙ ПОДГОТОВКИ1. Особенности высшего технического образования . . . . . . . . .
. .1.1. Современная система высшего образования и его цели . . .1.2. Особенности обучения в вузе . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Вопросы для самоконтроля . . . . . . . . . . . . . . . . .8811122. Фундаментальные основы инженерной деятельности . . . . . .2.1. Направления инженерной деятельности .
. . . . . . . . . . . .2.2. Практическая деятельность человека и современноеестествознание . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.3. Естественнонаучные основы практической деятельностичеловека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . .2.4. Эволюция Вселенной и общность законов природы . . . . .2.5. Деятельность инженера и реальность . . . . . . . . . . . . . . . .Вопросы для самоконтроля . . . . . . . . . . . . . . . . .13133. Фундаментальные основы дисциплин учебного плана . . . . .3.1. Особенности государственногообразовательного стандарта по направлению«Нанотехнология в электронике» . . .
. . . . . . . . . . . . . . . .3.2. Естественнонаучные дисциплины . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.3. Общепрофессиональные дисциплины . . . . . . . . . . . . . . .3.4. Специальные дисциплины . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3.5. Гуманитарныеи социально*экономические дисциплины . . . . . . . . . . . .3.6. Основные требованияк подготовке современного инженера . . . . .
. . . . . . . . . . .Вопросы для самоконтроля . . . . . . . . . . . . . . . . .17192633404242434649515456325СОДЕРЖАНИЕ×ÀÑÒÜ ÂÒÎÐÀßЭТАПЫ И ОСНОВЫРАЗВИТИЯ ЭЛЕКТРОНИКИ4. Элементы квантовой физики . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.1. Связь электроники и квантовой физики . . . . . . . . . . . . .4.2. Этапы развития электроники . . . . . . . . . . . . . .
. . . . . . . .4.3. Основные представления квантовой механики . . . . . . . .4.4. Квантовая модель атома . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.5. Понятие о потенциальных ямах и барьерах . . . . . . . . . . .4.6. Микрочастица в прямоугольной потенциальной яме .
. .4.7. Туннельный эффект . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.8. Энергетический спектр кристалла . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.9. Собственная электропроводность полупроводников . . . .4.10. Примесная электропроводность полупроводников . . . . .4.11. Эффект компенсации примесных уровней . . . . . . .
. . . . .4.12. Энергетические зоны на границе дырочногои электронного полупроводников . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.13. Понятие эффективной массы электрона . . . . . . . . . . . . . .4.14. Неравновесная электропроводностьсобственного полупроводника . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . .4.15. Зависимость электропроводностиполупроводников от температуры . . . . . . . . . . . . . . . . . .4.16. Полупроводниковые материалыв твердотельной электронике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .Вопросы для самоконтроля . . .
. . . . . . . . . . . . . .5. Полупроводниковые структуры . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.1. Роль полупроводниковых структурв микро, и оптоэлектронике . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.2. Электронно,дырочный переход и его свойства . . . . . . .
.5.3. Транзисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .5.4. Элементы оптоэлектроники. Гетеропереходы . . . . . . . .5.5. Р–n,переход как схемный элемент ИМС . . . . . . . . . . . .Вопросы для самоконтроля . . . . . . . . . . . . . . . .585859636871737778838688899193959697100100101107110113116×ÀÑÒÜ ÒÐÅÒÜßНАУЧНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫНАНОЭЛЕКТРОНИКИ6. Предпосылки перехода от микро* к наноэлектронике .
. . . .6.1. Вводные замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.2. Основные этапы технологии ИМС . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.3. Получение полупроводникового материала . . . . . . . . . .6.4. Получение полупроводниковых пластин . . . . . . . . . . . .6.5. Получение эпитаксиальных структур . . . . . . . . . .
. . . .6.6. Методы формирования элементов ИМС . . . . . . . . . . . . .6.7. Литография . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6.8. О преемственности этапов развития электроники . . . . .6.9. Краткий обзор новой научной базы наноэлектроники .Вопросы для самоконтроля . . .
. . . . . . . . . . . . .118118118119120121123126128134142326НАНОТЕХНОЛОГИЯ В ЭЛЕКТРОНИКЕ. Введение в специальность7. Физические основы наноэлектроники . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.1. Квантоворазмерные эффекты . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2. Простейшие виды низкоразмерных объектов . . . . . .
. .7.2.1. Квантовая яма . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2.2. Квантовая нить . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.2.3. Квантовая точка . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.3. Энергетический спектр электронов и плотностьэлектронных состояний в низкоразмерных областях . .7.3.1. Важнейшие квантовомеханическиехарактеристики тел . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . .7.3.2. Энергетический спектр 3D-электронного газа .7.3.3. Энергетический спектр 2D-электронного газа .7.3.4. Электронный газ в квантовой нити (1D-газ) . . .7.3.5. Электронный газ в квантовой точке (0D-газ) . .7.3.6. 2D-электронный газ в магнитном поле . . . . . . .7.3.7. Примеры влияния кванторазмерныхэффектов на свойства вещества . . . . . . .
. . . . . .7.4. Резонансный туннельный эффект . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.4.1. Резонансное туннелирование . . . . . . . . . . . . . . .7.4.2. Резонансно-туннельный диод . . . . . . . . . . . . . .7.5. Полупроводниковые сверхрешетки . . . . . . . . . . . . . . . .7.5.1. Сверхрешетки . . . . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.5.2. Энергетические диаграммы сверхрешеток . . . .7.5.3. Энергетический спектр электроновв сверхрешетках . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.5.4. Свойства электронного газа в сверхрешетках . .7.5.5. Устройства на основе сверхрешеток . . . . .
. . . .7.6. Одноэлектронные устройства . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.6.1. Одноэлектронные приборы . . . . . . . . . . . . . . . . .7.6.2. Кулоновская блокада туннелирования . . . . . . .7.6.3. Кулоновская блокада в структурахс двумя туннельными переходами . . . .
. . . . . . .7.6.4. Металлический одноэлектронный транзистор .7.7. Некоторые явления и устройства спинтроники . . . . . . .7.7.1. Спинтроника . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.7.2. Гигантское магнитосопротивление . . . . . . . . . .7.7.3. Туннельное магнитосопротивление . . . . .
. . . . .7.7.4. Полупроводниковая спинтроника . . . . . . . . . . .7.7.5. Спиновый полевой транзистор . . . . . . . . . . . . . .7.7.6. Элементы памятина магнитных моментах ядер . . . . . . . . . . . . . . .7.8. Некоторые устройства молекулярной электроники . . .7.8.1. Макромолекулярная электроника . . . . . . . . . . .7.8.2. Молекулярная электроника (молетроника) . . .7.8.3. Молекулы-проводники и молекулы-изоляторы7.8.4. Молекулы-диоды .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.8.5. Молекулы-транзисторы . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7.8.6. Молекулярные элементы памяти . . . . . . . . . . .7.8.7. Молекулярные интегральные микросхемы . . .Вопросы для самоконтроля . . . . . . . . . . . .
. . . .143143145145146146147147148149151152152154159159161163163164166167167174174175177179181181182185186187188188188190191192193194195197СОДЕРЖАНИЕ3278. Технические средства нанотехнологий . . . . . . . . . . . . . . . . .8.1. Два подхода к изготовлению структурв нанотехнологиях . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.2. Эпитаксиальные методы получения наноструктур . . . .8.2.1. Молекулярно$лучевая эпитаксия . . . . . . . . . . .8.2.2. Формирование квантовых точекпосредством самоорганизации при эпитаксии .8.2.3. Перспективы использования массивовквантовых точек в приборных структурах . . . .8.3. Нанолитография . . .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.1. Общие замечания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8.3.2. Оптическая литография (фотолитография) . . .8.3.3. Электронно$лучевая литография . . . . . . . . . . . .8.3.4. Рентгенолитография . . . . . . .