微電子學(xué)概論ch10納電子器(完整版)
【正文】 ?電子隧穿 ?庫(kù)侖阻塞 P312 圖 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?庫(kù)侖島（量子點(diǎn)） 隧道結(jié) 兩個(gè)隧道結(jié)之間圍成庫(kù)侖島（量子點(diǎn)） 庫(kù)侖島 下一頁(yè) 上一頁(yè) 作業(yè) 解釋單電子晶體管運(yùn)行機(jī)理 :電子隧穿和庫(kù)侖阻塞。 ? 將一個(gè)微結(jié)構(gòu)用隧道結(jié)與金屬導(dǎo)線弱連接起來，形成的電子器件被稱為“單電子晶體管”。 ? 如果兩個(gè)量子點(diǎn)通過一個(gè) “ 結(jié) ” 連接起來，一個(gè)量子點(diǎn)上的單個(gè)電子穿過勢(shì)壘到另一個(gè)量子點(diǎn)上的行為稱為量子隧穿。 ? 充入一個(gè)電子的所需要的能量為： EC=e2/2C e為電子電荷， C為小體系的電容。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 解決的思路 ? 目前可分為兩種類型： 1. 一是研究開發(fā)最小線寬為 2050nm的器件，作為現(xiàn)有集成電路的進(jìn)一步微型化延伸，大體延用目前的基本設(shè)計(jì)思想，但不能使用目前常用的光刻、參雜工藝，在材料上需要有新的突破，如使用有機(jī)物或聚合物，屬于塑料電子學(xué)范疇，或稱有機(jī)納米電子器件。一些宏觀量，例如微顆粒的磁化強(qiáng)度，量子相干器件中的磁通量等亦具有隧道效應(yīng)，成為宏觀的量子隧道效應(yīng)。 ?多于一層的則稱為多壁納米碳管 ( Multiwalled carbon nanotube, MWNT)。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 1nm 1000nm 106nm 109nm 知識(shí)上的裂縫，一邊是以原子、分子為主體的微觀世界，另一岸是人類活動(dòng)的宏觀世界。石墨烯的片層一般可以從一層到上百層。 能隙變寬現(xiàn)象稱為量子尺寸效應(yīng)。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 納電子學(xué) ? 電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)要求器件和系統(tǒng)更小、更快和更冷，即集成度更高、響應(yīng)和操作速度更快、功耗更底。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 電導(dǎo)量子化 ?滿足量子條件的電導(dǎo)率是因子（ e2/h）的函數(shù)， e2/h為電導(dǎo)量子。 ? 小體系的這種單電子輸運(yùn)行為被稱為庫(kù)侖堵塞效應(yīng)。 ? 只要電源能提供電子，經(jīng)過一段時(shí)間， q將超過 qth ，隧道又暢通，接著 q又小于 qth， 阻塞又發(fā)生。 。 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?納電子器件的制造技術(shù) ?自上而下 ?自下而上（未獲突破） 下一頁(yè) 上一頁(yè) 自組織生長(zhǎng) (自下而上 ) 下一頁(yè) 上一頁(yè) 可控的自下而上的組裝技術(shù) 下一頁(yè) 上一頁(yè) ?納電子器件所面臨的問題 ?
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