微電子學概論ch10納電子器(參考版)
2025-05-19 11:13本頁面
【正文】 。它可以是半導體納米材料或金屬納米材料。器件中的主要電荷遷移機制是非連續(xù)的單電子隧道穿越過程。 下一頁 上一頁 ?納電子器件的制造技術 ?自上而下 ?自下而上（未獲突破） 下一頁 上一頁 自組織生長 (自下而上 ) 下一頁 上一頁 可控的自下而上的組裝技術 下一頁 上一頁 ?納電子器件所面臨的問題 ?如何獲得性能穩(wěn)定的晶體管 ?如何組成納電子器件邏輯電路 ?解決納電子器件電路中的信息處理 下一頁 上一頁 單電子晶體管 ? 單電子晶體管是依據(jù)單電子隧道效應和庫侖堵塞效應的基本物理原理設計的納米結構器件。 ? 只要電源能提供電子，經過一段時間， q將超過 qth ，隧道又暢通，接著 q又小于 qth， 阻塞又發(fā)生。如果它比電子的熱能 kBT大得多，電荷從一個極板到另一個極板的傳輸在低電壓時應該受到抑制。 ? 對于一個納米尺寸的隙縫，電容量為 C。 下一頁 上一頁 隧道效應 ? 微觀粒子具有貫穿勢壘的能力稱為隧道效應。 ? 小體系的這種單電子輸運行為被稱為庫侖堵塞效應。 ? 庫侖堵塞能可以理解為前一個電子對后一個電子的庫侖排斥。體系越小， C越小， EC越大。 下一頁 上一頁 庫侖堵塞現(xiàn)象 ? 當體系的尺寸進入到納米級，體系是電荷量子化的，即充放電過程是不連續(xù)的。 下一頁 上一頁 電導量子化 ?滿足量子條件的電導率是因子（ e2/h）的函數(shù)， e2/h為電導量子。當 T=1時，電阻為 0。 2. 另一種是與經典集成電路完全不同的、利用量子效應構成的全新的量子結構系統(tǒng)，簡稱量子器件，可能的器件模式有量子點、量子線、量子阱、單電子晶體管、單原子開關、自旋電子器件、共振隧道器件等，目前還都處于了解基本現(xiàn)象的原理階段。 2. 工藝設備和研發(fā)的投資可能遠遠大于產品的回報。 下一頁 上一頁 納電子學 ? 電子技術的發(fā)展趨勢要求器件和系統(tǒng)更小、更快和更冷，即集成度更高、響應和操作速度更快、功耗更底。 ? 晶體管是利用固體中自由載流子通過相對的兩個pn結，同時由基極注入結中的少數(shù)載流子與多數(shù)載流子復合來實現(xiàn)信號放大； MOS管是利用門（ g）電壓來控制（ s）和（ d）極間的電流實現(xiàn)信號放大。 宏觀量子隧道效應 下一頁 上一頁 OUTLINE 納米技術概述 納米半導體材料 ? 碳納米管和半導體納米線
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