纳电子器件

随着电子器件的小型化 ,器件的尺寸已经到了介观尺寸 ,传统的器件日益接近其物理机理的禁区 ,一些新的介观器件随之出现。本文根据介观系统的新特点 ,介绍了几种典型的纳电子器件 ,并简单地介绍了量子干涉器件、共振隧穿器件、单电荷转移器件 ,量子点元胞自动机的工作机理和各自所体现的介观效应     

纳电子器件

随着电子器件的小型化，器件的尺寸已经到了介观尺寸，传统的器件日益接近其物理机理的禁区，一些新的介观器件随之出现。本文根据介观系统的新特点，介绍了几种典型的纳电子器件，并简单地介绍了量子干涉器件、共振隧穿器件、单电荷转移器件，量子点元胞自动机的工作机理和各自所体现的介观效应。     

量子电子器件及其应用

随着半导体芯片的特征尺寸从微米量级向纳米量级挺进,半导体的量子效应现象显现。文章阐述了半导体器件中的量子尺寸效应、隧道效应、干涉效应等量子效应的种类以及利用这些量子效应制作的量子点器件、谐振隧穿器件和单电子器件三大种类量子电子器件。介绍了各类量子电子器件的原理以及它们具有超高速、超高频、高集成度、低功耗和高特征温度等优越特性,并着重介绍了各类量子电子器件的制造方法。在此基础上,指出了量子电子器件的应用及发展前景。     

量子器件与量子信息技术

从信息社会的发展分析提出了量子器件及量子信息技术产生和发展的必然性,介绍了谐振隧穿器件、单电子器件、电子波导晶体管等纳米电子器件及其特点,对量子激光器和量子信息技术及其性能作了简要介绍,并给出了应用前景.     

有限温度下介观LC电路中的量子涨落

在有限温度下,介观电路系统实际上并不处在一个确定的量子状态,而是处在混合态.利用量子正则系综理论研究了介观LC电路在混合态下电荷和电流的量子涨落.结果表明,有限温度下介观LC电路中的量子涨落不仅与电路器件参数有关,而且与温度也有关.温度越高,电路中的量子涨落越大.该方法较热场动力学(TFD)方法更易于理解和应用.由于实际的介观电路总是处在有限温度下,所以其结论对控制介观电路中的量子涨落有一定的实际意义.     

纳米器件的发展动态

介绍了纳米CMOS器件、纳米电子器件和量子器件的发展动态,提出以信息载体来分类纳米器件的方式。在纳米CMOS器件方面,主要介绍近半年来65nm工艺及器件的最新动态;在纳米电子器件方面,主要介绍共振隧穿器件(RTD)的动态;在量子器件方面,主要介绍量子器件和半导体自旋器件的概况。     

介观电感耦合电路的量子涨落

随着纳米技术和纳米电子学的飞速发展，在电子器件中，电路及器件小型化越来越强烈，近年来已达到原子尺度．当电子的输运尺度达到电子两次非弹性碰撞之间的尺度时，必须考虑器件和电路的量子效应．1973年，Louisell首先讨论了LC电路的量子效应并给出了在真空态下这一电路的量子噪声．最近，我们分别研究了在压缩真空态下介观LC电路和RLC电路中电荷、电流的量子涨落；由于真空态可视为其压缩参数为零的压缩真空态，因此研究介观电路在压缩真空态下电荷、电流的量子涨落将会更具有普遍性．本文首先讨论了由两个LC电路通过电感耦合而组成…     

名词木语释义——量子器件

<正> 量子器件是利用量子效应来构筑电子器件的器件总称。因为只有纳米微小结构下才能出现显著的量子效应,所以量子电子器件属于纳器件。当常规器件的特征尺寸达到与半导体中的电子平均波长(约几纳米)相当时,由于量子隧道效应,使MOSFET作为开关的功能失效,从而使其不能再成为信息处理芯片的基本单元,而量子器件则不受此限制。当前提出的各种     

半导体量子电子和光电子器件分析

文章主要阐述了半导体异质结构电子的量子特性,对半导体量子电子和光电子器件进行科学的分析,其中,对电子波输运状况、库仑阻塞效应等作出了一定分析基础上,介绍了几种较为新颖的、具有代表性的量子电子器件和量子光电子器件的物理模型,并对半导体量子电子和光电子器件运行的基本原理作出了科学的理解。     

硅基集成光电子器件的新进展

综述了硅基微纳激光器、调制器、探测器及光传输控制器件的最新研究进展.重点阐述了表面等离子体、量子阱、光子晶体及纳米光栅等新型结构在提高器件综合性能和降低器件尺寸方面的重大作用.同时,还展示了用标准互补金属氧化物半导体(CMOS)技术,实现硅基光子器件和电子器件在同一基片上微纳集成的巨大前景.     

数-相量子化及介观电路在自由热态下的量子效应

利用数-相量子化方案,将介观LC电路等效为一个谐振子.通过相干态表象和算符正规乘积形式,简捷地给出了自由热态的Wigner函数,同时借助于量子算符及其Weyl-Wigner对应研究了体系中电荷数及相位差在自由热态下的量子效应.结果表明,体系中电荷数及相位差在自由热态下的量子涨落不仅和电路中器件的参数有关,而且还和温度有关,且储存于电感中的平均能量和电容中的平均能量分别相等.这一研究结果支持了介观电路数-相量子化新方案,对介观电路的量子化和电路的量子效应的研究具有很好的理论指导意义.     

名词解释

<正> 介观电子学(Mesoscopic Electronics) 由于半导体微细加工技术的进步,已经能够在低温下观测尺寸量子效应了。在半导体微结构中,如果其尺寸允许电子的弹性散射,但不允许非弹性散射,则在保持电子波相位的状态下发生电子波干涉现象,利用这一现象的新原理电子学即为介观电子学,所谓介观是指介于宏观与微观之间的意思。目前主要是在HEMT结构上,利用聚焦离子束和电子束描绘等方法形成量子点接触,量子线和量子点等结构,用其研究介观现象的。研究热点是阐明量子线中支配电子相位保持时间的机构,目前虽     

半导体器件的发展与固态纳米电子器件研究现状

简要回顾了半导体电子器件由真空电子管到固体晶体管,直至纳米电子器件的发展历程。分别比较了不同的半导体电子器件的材料、理论和所采用的制备技术。在此基础上综述了当前较热门的纳米电子学和固态纳米电子器件,并由纳米器件的分类简单介绍了当前固态纳米电子器件的三个部分,即量子点、谐振隧穿器件和单电子晶体管。最后对半导体器件的发展提出了展望。     

固体纳米电子器件的发展及应用

介绍固体纳米电子器件及其应用。固体纳米电子器件包括共振隧穿器件(RTD)、量子点器件(QD)和单电子器件(SED)。单电子器件又分为单电子晶体管(SET)和单电子存储器(SEM)，     

有限温度下介观无损耗传输线中电流的量子涨落

利用热场动力学的方法研究了介观无损耗传输线中电流在具有热噪声的真空态、相干态和压缩态下的量子涨落.得到了有限温度下介观无损耗传输线中电流的量子涨落与温度的关系.结果表明,介观无损耗传输线中电流的量子涨落不仅与电路的参数有关,还与传输线所处的环境温度有关.温度越高,介观无损耗传输线中的量子噪声越大.     

纳米电子科技的新亮点——量子点器件简介

<正> 纳米电子科技的新亮点——量子点电子器件,是集成电路(IC)技术发展的必然结果。 1.量子点器件产生的背景 近30年来,IC技术飞速发展的基础来自电路功能器件——金属氧化物场效应晶体管(MOSFET)特征尺寸(栅长或沟道长度)的不断缩小。通过特征尺     

纳米电子器件

概述了用于超高密度集成电子计算机的纳米尺寸电子开关器件的研究进展。讨论了场效应晶体管的两类替代物： （１） 量子效应和单电子固态器件, （２） 分子电子器件。提出了每一类器件的分类方法, 描述了其工作原理并对各种器件进行了比较     

半导体量子点的电子结构

半导体量子点是一种具有显著量子尺寸效应的介观体系。文中从固体能带理论出发，对箱形量子点、球形鼻子点、巨型鼻子点以及磁场中量子点的电子结构进行了讨论。     

介观LC电路的量子压缩效应

根据介观电容器可看成一个介观隧道结的物理事实,对介观LC电路作了相应的量子处理.研究表明:介观LC电路将由初始的真空态演化到压缩真空态,并对压缩真空态下的量子涨落进行研究.     

纳电子系统、微系统

纳代表的意义有两重:一是真正的10-9,如电子器件的尺寸进入纳米范围可称为纳米器件或纳器件;另一层意义是表示“比微更小”,例如我们把重几十公斤的人造卫星叫小卫星,重几公斤的叫微卫星,重1公斤以下的则叫纳卫星。显然,对于信息处理芯片中的系统,如在系统前冠以纳替代当前的微,称为纳系统,它决不是纳米系统,而是下一代的“微”系统。如果在定义纳器件时把纳米级的传统MOSFET仍叫亚微米、深亚微米器件,只把纳米结构的、但突破了传统电子器件工作机理的新器件如量子器件等称为纳米器件,那么,我们可以把用新的、非传统信息处理机理为基础的…