Einführung in die Nanoelektronik

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Kursmerkmale

  • Online-Lehrbücher
  • Aufgaben: Problemsätze (keine Lösungen)
  • Prüfungen (keine Lösungen)

Kurshighlights

Dieser Kurs bietet einen vollständigen Satz von Kursnotizen, die den „Bottom-up“ -Ansatz für elektronische Geräte auf Bachelor-Niveau abdecken.

Kursbeschreibung

Traditionell wird der Fortschritt in der Elektronik durch Miniaturisierung vorangetrieben. Da sich elektronische Geräte jedoch der molekularen Skala nähern, müssen klassische Modelle für das Geräteverhalten aufgegeben werden. Um sich auf die nächste Generation elektronischer Geräte vorzubereiten, lehrt diese Klasse die Theorie von Strom, Spannung und Widerstand von Atomen aufwärts. Um Elektronen im Nanobereich zu beschreiben, beginnen wir mit einer Einführung in die Prinzipien der Quantenmechanik, einschließlich Quantisierung, der Welle-Teilchen-Dualität, Wellenfunktionen und Schrödingergleichung. Dann werden wir die elektronischen Eigenschaften von Molekülen, Kohlenstoffnanoröhren und Kristallen betrachten, einschließlich der Energiebandbildung und der Herkunft von Metallen, Isolatoren und Halbleitern. Elektronenleitung wird gelehrt, beginnend mit dem ballistischen Transport und endend mit einer Ableitung des Ohmschen Gesetzes. Wir werden sie dann mit Bulk-MOSFETs vergleichen. Die Klasse schließt mit einer Diskussion über mögliche grundlegende Grenzen der Berechnung.

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