НАНОЭЛЕКТРОНИКА
кафедра ПМЭ ИНК
Ассистент, к.т.н. Арышева Галина Владиславовна

Цель дисциплины: Формирование научной основы для осознанного и целенаправленного использования полученных знаний при создании элементов, приборов и устройств микроэлектроники и наноэлектроники.

Задач дисциплины: - заложить теоретическую базу знаний у студентов в современных областях науки и техники - наноэлектронике. Студенты должны изучить физические свойства систем с пониженной размерностью, метод огибающей волновой функции для описания электронных состояний в гетероструктурах; квантовый целочисленный и дробный эффекты Холла; магнитные сверхрешетки и гигантское магнетосопротивление; уметь разбираться  в магнитном и электростатическом эффектах Бома-Ааронова, выполнять квантование зонного электронного спектра, анализировать сверхрешетки и блоховские осцилляции, разбираться в лазерах на квантовых ямах и точках; владеть методами расчета наноэлектронных приборов, методами исследования физических свойств наноструктур, методами теоретического анализа физических процессов наноэлектроники.
Полученная база знаний позволит студентам при необходимости самостоятельно ориентироваться в физических процессах, протекающих в приборах наноэлектроники, в конструктивных особенностях создания этих приборов, условиях их эксплуатации, обоснованно применять различные типы приборов, с учетом конкретных применений.

Содержание дисциплины:

Мезоскопические структуры.  Проявление волновых свойств в кинетических явлениях мезоскопических структур. Системы пониженной размерности. Квантование зонного электронного спектра. Метод огибающей волновой функции для описания электронных состояний в гетероструктурах. Физические явления в гетероструктурах.   Резонансное туннелирование и туннельно-резонансные диоды. Сверхрешетки и блоховские осцилляции. Квантовый целочисленный и дробный эффекты Холла (дробные заряды и промежуточная статистика) в двумерном электронном газе. Приборные применения гетероструктур. Селективное легирование и полевые транзисторы на высокоподвижных электронах. Гетероструктуры как элементы оптоэлектроники. Лазеры на квантовых ямах и точках. Униполярные лазеры. Квантовые приборы на асимметричной системе квантовых ям. Квантовые компьютеры. Понятие квантового бита. Время декогеренизации. Возможные конструкции квантового бита.
Материал дисциплины базируется на знаниях, полученных студентами при изучении курсов "Физика", "Физические основы электроники" и используется в дальнейшем при изучении других спецдисциплин промышленной и медицинской электроники.
Полученные в ходе изучения дисциплины знания позволят студентам расширить научный кругозор и эрудицию на базе изучения законов физики низкоразмерных полупроводниковых структур для последующего использования их при создании приборов наноэлектроники, твердотельной электроники и в технологии микро- и наноэлектроники.

Курс 4 (7 сем.- зачет)