Nanoelektronika aneb Co by nás nemělo překvapit ve světě malých rozměrů

Nanoelektronika aneb Co by nás nemělo překvapit ve světě malých rozměrů Radek Kalousek

Ústav fyzikálního inženýrství

Fakulta strojního inženýrství Vysoké učení technické v Brně

Proč nanotechnologie?

Mooreův zákon

Překvapivá kvantová mechanika

Tunelování


Tunelování


Tunelování


„Uvězněné“ částice

Energie míčku je nulová



Energie míčku



Energie míčku



Energie míčku



Energie míčku


„Uvězněné“ částice Energie míčku



?


Od jedné k více jamám

Pohled dovnitř pevné látky

„Osvobozování“ elektronů

Nejvyšší energie elektronů

Dovolené energie elektronů














„Osvobozování“ elektronů z

y

x



y

x



y

x



y

x



y

x



y

x



y

x

Kvantovaná vodivost

Kvantový bodový kontakt










Kvantový bodový kontakt Mikroskopie atomárních sil (Atomic Force Microscopy – AFM)


Kvantový bodový kontakt Mikroskopie atomárních sil (Atomic Force Microscopy – AFM) Skener

500 nm



Klaus Ensslin, ETH Zürich



Vyrobeno na Ústavu fyzikálního inženýrství, FSI VUT v Brně (M. Bartošík)


Kvantový bodový kontakt Spojení nanosvěta s makrosvětem

Vyrobeno: Ústav fyzikálního inženýrství, FSI VUT v Brně (M. Bartošík) Fyzikální ústav AV ČR (V. Novák a V. Jurka)

Coulombovská blokáda


μN+1 μ1

e-

μN

μN-1

e-

e-

e-

μ2


Jednoelektronový tranzistor

μN+1 μemitor e-

e-

μN

μN-1

e-

e-

eUhradlo

μkolektor



μN+1 μemitor e-

e-

μN

μN-1

e-

e-

eUhradlo

μkolektor



μN+1 μemitor e-

e-

μN

μN-1

e-

e-

eUhradlo

μkolektor



μN+1 μemitor e-

e-

μN μN-1

e-

e-

eUhradlo

μkolektor



I

μN+1 I

μemitor e-

e-

μN μN-1

e-

e-

eUhradlo

μkolektor




S 0 r C 2d

e2 e2d Eel   2C S 0 r

Rozměry  1 mm  C  1013 F  Eel  1025 J Eterm  kBT  Eel  T  102 K




S 0 r C 2d

e2 e2d Eel   2C S 0 r

Rozměry  100 nm  C  1016 F  Eel  1022 J Eterm  kBT  Eel  T  10 K







Nanotechnologie ve světě

Zlaté elektrody vyrobené na SiO2/Si zakončené rozšířením pro kontaktování

Nadeponovaný platinový nanodrát (4 mm dlouhý, 300 nm široký a 150 nm vysoký)

Botman, A. et al., Nanotechnology 17 (2006)

Nanotechnologie ve světě Výroba křemíkových nanodrátů Kapka zlata jako katalyzátor

Křemíkový nanodrát spojující dvě elektrody Voltampérová charakteristika FET s nanodrátem

Balestra, F. et al., Materials Science in Semiconductor Processing 11 (2008)

Nanotechnologie ve světě Výroba vertikálních FET s nanodrátem

Dayeh, S. A. et al., Applied Physics Letters 93 (2008)

Nanotechnologie ve světě Uhlíková nanotrubice (800 nm dlouhá, průměr desítky nm) mezi dvěma elektrodami

Struktura uhlíkové nanotrubice

Steele, G. A. et al., Science Express (2009)

Převzato od: Morinobu Endoa

Nanotechnologie ve světě

Integrované nanosystémy

Uhlíková nanotrubice

Uhlíkové nanotrubice spojující dvě elektrody

Dong, L. et al., Nanotoday 2 (2007)

Nanozávity vyrobené z uhlíkových nanotrubic

Nanotechnologie ve světě Vesmírný výtah vyrobený z uhlíkových nanotrubic?

Výpočty pevností uhlíkových nanotrubic: Pugno N. M., Nanotoday 2 (2007)

Nanoelektronika aneb Co by nás nemělo překvapit ve světě malých rozměrů

Recommend Documents