Fakulta elektrotechnická

České vysoké učení technické v Praze

ČVUT v Praze

Popis předmětu - A8M34NAN

Přehled studia | Přehled oborů | Všechny skupiny předmětů | Všechny předměty | Seznam rolí | Vysvětlivky               Návod
A8M34NAN Nanoelektronika a nanotechnologie Rozsah výuky:2+2
Garanti:Voves J. Role:PO Jazyk výuky:CS
Vyučující:Voves J. Zakončení:Z,ZK
Zodpovědná katedra:13134 Kreditů:5 Semestr:L

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.

Osnovy 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".

Osnovy cvičení:

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".

Literatura:

1. K. Goser, P. Glösekötter, J. Dienstuhl, Nanoelectronics and Nanosystems, Springer, 2004.
2. P. Harrison, Quantum Wells, Wires and Dots, J. Wiley & Sons, 1999.

Požadavky:

Předmět je zahrnut do těchto studijních plánů:

Plán Obor Role Dop. semestr
MPOES3 Integrované elektronické systémy PO 2


Stránka vytvořena 12.12.2017 05:47:39, semestry: L/2016-7, Z,L/2017-8, Z/2018-9, připomínky k informační náplni zasílejte správci studijních plánů Návrh a realizace: I. Halaška (K336), J. Novák (K336)
Za obsah odpovídá: doc. Ing. Ivan Jelínek, CSc.