Интеграция высшего образования и фундаментальной науки в процессе обучения студентов основ наноэлектроники. Теория одноэлектронного туннелирования К.К. Лихарева. Взаимосвязь классических и квантомеханических явлений в изучении основ наноэлектроники.
Аннотация к работе
Говоря о нанотехнологиях приходит мысль о том, что будущее человечества сможет создавать объекты собирая их “молекула за молекулой”,а “атом за атомом”, восходит к знаменитой лекции “Там внизу много места” одного из крупнейших физиков 20 века, лауреата Нобелевской премии,профессора Калифорнийского технологического университета Ричарда Фейнмана прочитанной 29 декабря 1959 года. Сам же Фейнман говорил, что в будущем, научившись манипулировать отдельными атомами, человечество сможет синтезировать, все, что угодно: “Ни один физический или химический закон не мешает нам менять взаимное положение атомов …”, то есть исползовать атомы как обыкновенный строительный материал, что-то вроде кирпичей, или деталей машин. Одним из возможных путей такого прогресса является создание приборов, в которых контролируется перемещение определенного количества электронов, в частности, одного электрона. Лихарева [1] теоретический предел быстродействия одноэлектронного прибора составляет сотни ТГЦ (терагерц), а энергопотребление одного прибора - 3x10-8 Вт. В силу особенностей, которые будут подробно обсуждены ниже, первые эксперименты проводились при очень низких температурах - несколько МК, а в настоящее время одноэлектронные эффекты наблюдаются и при комнатной температуре, однако это осуществлено лишь при использовании сканирующего туннельного микроскопа (СТМ), и приборов, работающих при комнатной температуре, до сих пор не создано.
Список литературы
1. Лихарев К.К. О возможности создания аналоговых и цифровых интегральных схем на основе дискретного одноэлектронного туннелирования // Микроэлектроника. - 1987. - Т.16, вып. 3. - С. 195-209.
2. Аверин Д.В., Лизарев К.К. Когерентные колебания в туннельных переходах малых рахмеров // ЖЭТФ. - 1986. - Т.90, вып. 2. - С. 733-743.
3. Hu G.Y., OCONNEL R.F. Exact solution of the electrostatic for a single electron multijunction trap // Phys. Rev. Lett. - 1995. - N 74. - P. 1839-1842.
4. Likharev K.K. Correlated discrete transfer of single electrons in ultrasmall tunnel junctions // IBM J. Res. Develop. - 1988. - N 1. - P. 144-158.