Nanoelektronika

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra laserové fyziky a fotoniky

Anotace:

Cílem předmětu je seznámení studentů se současnými nanotechnologiemi ve vztahu k elektronickým, fotonickým a spintronickým aplikacím. V předmětu jsou využity základy kvantové teorie k objasnění jevů, ke kterým dochází v nanometrových strukturách. Probrány jsou základní nanoelektronické součástky a jejich možné aplikace. Pozornost je věnována moderním počítačovým metodám a modelům, které umožňují simulovat funkci nanoelektronických struktur a které jsou důležitým nástrojem při jejich návrhu a optimalizaci.

Požadavky:

Základy kvantové mechaniky, základy fyziky polovodičů a elektroniky polovodičových součástek.

Osnova přednášek:

1. Úvod - cesty k nanoelektronice

2. Moderní metody epitaxe

3. Nanolitografie

4. Přístup „Bottom - up“

5. Kvantové jevy v nanostrukturách

6. Součástky s rezonančním tunelováním

7. Tranzistor s jedním elektronem

8. Spintronické nanosoučástky

9. Nanoelektronika se supravodivymi součástkami

10. Simulace nanoelektronických součástek

11. Systémy TCAD

12. Výpočty kvantových stavů a vlnových funkcí

13. Modely kvantového transportu

Osnova cvičení:

Opakování základů kvantové mechaniky.

Simulace nanostruktur.

Exkurze do FzÚ AVČR a ÚFE AVČR.

Cíle studia:

Znalosti:

Základní znalosti z oblasti nanoelektroniky a uplatnění nanotechnologií v elektronice a spintronice, znalost aktuálních trendů v oblasti elektronických nanosoučástek.

Schopnosti:

Orientace v problematice nanoelektroniky a uplatnění nanotechnologií v elektronice a spintronice, schopnost vytvoření nadhledu, praktická aplikace na počítačové simulace nanostruktur.

Studijní materiály:

Povinná literatura

[1] K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl, Nanoelectronics and Nanosystems, Springer, 2004.

[2] J. H. Davies, The Physics of Low-Dimensional Semiconductors, Cambridge University Press, 1988.

Doporučená literatura:

[3] S. Jain, M Willander, R. van Overstraeten, Compound Semiconductor Strained Layers and Devices, Kluwer Academic Publishers, 2000.

[4] B. R. Nag, Physics of Quantum Well Devices, Kluwer Academic Publishers, 2000.

[5] P. Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots, J. Wiley & Sons, 1999.

[6] A. A. Balandin, K. L. Wang, Eds., Handbook of Semiconductor Nanostructures and Nanodevices, American Scientific Publishers, 2006.

Poznámka:

Další informace:

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů: