Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Определение низкоразмерных систем. Принцип размерного квантования

Лекция 1

Стремительное развитие электроники требует всё большего уменьшения размеров компонентов электронных схем. Уже сейчас производятся устройства по 9 нм технологии, и дальнейшая миниатюризация потребует создания элементов с атомарным масштабом. При таких размерах доминирующую роль начинают проявлять квантовые эффекты, что требует применения новых подходов к проектирования электронных устройств. Для создания новых и эффективных технологий необходимо понимания процессов, происходящих в структурах наномасштаба. Физические основы таких процессов изучает физика низкоразмерных структур.

 

Физика низкоразмерных систем - раздел физики, изучающий структуры в которых наблюдаются квантово - размерные эффекты.

 

Под квантово-размерными эффектами понимается изменение физических свойств структуры, когда хотя бы один из его геометрических размеров становится соизмеримым с длиной волны де Бройля электрона,

 

(1.1)

 

где p = mv – импульс частицы. Проще говоря, квантово - размерные эффекты проявляются в структурах, где хотя бы один из размеров не превышает несколько атомных слоёв. Под изменением физических свойств в первую очередь понимается изменение энергетического спектра. Спектр становится дискретным (прерывистым), что изменяет электронную характеристику структуры.

 

Квантово-размерные эффекты обусловлены квантованием движения электрона в направлении, в котором размер кристалла сравним с (размерное квантование). Основную идею размерного квантования рассмотрим на примере электронов, находящихся в очень тонкой металлической или полупроводниковой пленке толщиной L (рис. 1.1).

Рис 1.1. Низкоразмерная структура в виде плёнки.

 

В такой кристаллической пленке движение электрона остается свободным только в плоскости пленки. Вдоль направления оси z пленка представляет собой потенциальную яму для электронов, если предположить, что они сосредоточены в пленке и в обычных условиях не выходят из нее в окружающую среду. В данном случае потенциальная яма имеет ширину L и глубину, равную работе выхода электронов A. Согласно законам квантовой механики энергия электронов в такой яме квантуется, то есть может принимать лишь некоторые дискретные значения , где n имеет целочисленные значения. Эти дискретные значения называют уровнями размерного квантования.

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Восточные славяне в догосударственный период | Условия наблюдения квантовых размерных эффектов. Виды низкоразмерных систем
Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-11; Просмотров: 770; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.008 сек.