Nanoelektronika a nanotechnologie

Garant předmětu:

Přednášející:

Cvičící:

Předmět zajišťuje:

katedra mikroelektroniky

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:

Osnova přednášek:

1. Úvod - cesta k nanoelektronice

2. Kvantové jevy v nanostrukturách, polovodičové heterostruktury v nanoelektronice.

3. Nanometrové struktury. Výpočty kvantových stavů a vlnových funkcí

4. Modely kvantového transportu

5. Simulace nanoelektronických součástek

6. Systémy TCAD . Využití při návrhu a výrobě polovodičových součástek a obvodů.

7. Moderní metody epitaxe. Epitaxe z molekulárních svazků (MBE), epitaxe z organokovů (MOVPE)

8. Nanolitografie. Extrémní ultrafialová litografie, rentgenová, eleketronová a iontová litografie.

9. Dvorozměrné struktury. Heterostrukturní FET (HEMT). Součástky s rezonančním tunelováním a jejich aplikace

10. Jednorozměrné struktury. Uhlíhové nanotrubky a jejich aplikace.

11. Kvantové tečky a jejich aplikace. Coulombovská blokáda. Tranzistory s jedním elektronem. Polovodičové lasery.

12. Spintronické nanosoučástky. Feromagnetické polovodiče, Rashbův jev, obří magnetorezistence.

13. Nanoelektronika se supravodivými součástkami, Josephsonův jev, SQUID.

14. Molekulární elektronika. Vytváření nanostruktur přístupem „bottom - up“.

Osnova cvičení:

Cíle studia:

Studijní materiály:

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

2. P. Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots, J. Wiley & Sons, 1999.

Poznámka:

Další informace:

http://moodle.fel.cvut.cz/

Pro tento předmět se rozvrh nepřipravuje

Předmět je součástí následujících studijních plánů:

• Otevřené elektronické systémy - Integrované elektronické systémy (povinný předmět oboru)