Книга: Шишкин Г. Г., Агеев И. М. «Наноэлектроника. Элементы, приборы, устройства»

В учебном пособии излагаются физические и технологические основы наноэлектроники, в том числе принципы функционирования и характеристики наноэлектронных устройств на базе квантово-размерных структур: резонансно-туннельных, одноэлектронных и спинтронных приборов. Рассматриваются особенности квантовых компьютеров, электронных устройств на сверхпроводниках, а также приборов нанобиоэлектроники. Каждая глава снабжена контрольными вопросами и заданиями для самоподготовки.
Для студентов технических вузов, аспирантов, преподавателей и практических специалистов в области электроники.

Содержание:

Введение...... 3 Раздел 1. Физические и технологические основы наноэлектроники...... 7 Глава 1. Теоретические основы наноэлектроники...... 9 11. 1. Основные положения квантовой механики, используемые в наноэлектронике...... 9 11. 2. Момент импульса и спин...... 14 11. 3. Магнитный резонанс...... 17 11. 4. Туннельный переход через потенциальный барьер...... 21 11. 5. Квантовые потенциальные ямы...... 24 11. 6. Интерференционные эффекты в наноструктурах...... 27 11. 7. Элементы зонной теории и транспортные явления в наноразмерных структурах...... 29 11. 8. Сверхрешетки...... 33 11. 9. Плотность энергетических состояний в низкоразмерных структурах...... 37 1. 10. Одноэлектроника...... 43 1. 11. Физические основы спинтроники...... 46 Контрольные вопросы и задания...... 53 Глава 2. Физические свойства наноструктур и наноструктурированных материалов...... 54 12. 1. Классификация низкоразмерных структур и наноматериалов...... 54 12. 2. Свойства двумерных структур...... 58 12. 3. Свойства одномерных структур и материалов...... 76 12. 4. Свойства углеродных наноструктур...... 80 12. 5. Свойства наночастиц и материалов с наночастицами...... 92 Контрольные вопросы и задания...... 96 Глава 3. Технология создания наноматериалов и наноструктур и методы их диагностики...... 97 13. 1. Методы диагностики нанообъектов...... 97 13. 2. Эпитаксиальные методы создания тонких пленок и гетероструктур...... 104 13. 3. Технология создания квантовых точек и нитей...... 112 13. 4. Основные технологические методы создании углеродных наноматериалов...... 118 13. 5. Методы зондового сканирования...... 122 13. 6. Нанолитография...... 124 Контрольные вопросы и задания...... 127 Раздел 2. Наноэлектронные приборы...... 129 Глава 4. Полупроводниковые гомо- и гетероструктуры и приборы на их основе...... 131 14. 1. Электрические гомо- и гетеропереходы...... 131 14. 2. Туннельные диоды...... 159 14. 3. Биполярные транзисторы...... 168 14. 4. Полевые транзисторы...... 200 Контрольные вопросы и задания...... 232 Глава 5. Наноэлектронные приборы на основе квантово-размерных структур...... 234 15. 1. Резонансно-туннельные приборы...... 234 15. 2. Одноэлектронные приборы...... 248 15. 3. Спинтронные приборы...... 260 15. 4. Полупроводниковые фотоприборы...... 268 15. 5. Полупроводниковые инжекционные лазеры и светодиоды...... 290 Контрольные вопросы и задания...... 316 Глава 6. Базовые логические элементы квантовых компьютеров...... 318 16. 1. Общие сведения о квантовых компьютерах...... 318 16. 2. Базовые элементы полупроводникового кремниевого квантового компьютера на основе ядерно-магнитного резонанса...... 324 16. 3. Базовые элементы для квантовых компьютеров на квантовых точках...... 331 16. 4. Логические элементы квантовых компьютеров на сверхпроводниках...... 335 Контрольные вопросы и задания...... 341 Глава 7. Сверхпроводимость и электронные устройства на сверхпроводниках...... 342 17. 1. Основные свойства сверхпроводящего состояния...... 342 17. 2. Сверхпроводники 1-го и 2-го рода...... 355 17. 3. Джозефсоновские переходы и их модели...... 364 17. 4. Аналоговые сверхпроводниковые устройства...... 374 17. 5. Криотроны, логические элементы и элементы памяти на джозефсоновских переходах...... 383 17. 6. Электронные устройства, использующие ВТСП...... 389 Контрольные вопросы и задания...... 390 Глава 8. Нанобиоэлектроника...... 391 18. 1. Общие положения и термины...... 391 18. 2. Электропроводные свойства ДНК...... 394 18. 3. Приборы на основе биоэлектроники...... 396 18. 4. Конечный биоавтомат Шапиро...... 401 Контрольные вопросы и задания...... 403 Литература...... 404

Издательство: "БИНОМ. Лаборатория знаний" (2015)

ISBN: 9785996326525