纳米电子_纳米光电子技术

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1、本文由007LSL贡献pdf文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。第卷第期飞通光电子技术年月纳米电子纳米光电子技术程开富值息产业部电子第料研究所摘关妞词,,庆《口阅、、要主要介绍纳米技术领域里纳米电子学纳米光电子学的基本概念纳米电子学的分类、纳米电子器件纳米光电子器件纳米电子学、纳米电子学和纳米光电子学的发展模式以及纳米高技术群纳米光电子学。纳米技术纳米电子器件纳米光电子器件引言在人类的科学技术史上工业化时代,,曾经发生了两次产业革命。。,即蒸汽机的发明使人类

2、由农业化进入了,晶体管的发明使人类进入了信息时代,在人类文明历史的发展进程中,没有任何事,物可以和科学技术对人类产生的巨大影响相比活带来更重要的影响生产时代,今天又一次产业革命即将到来并会对人类的生纳米技术这就是“纳米技术”’米,内光电子技术,”。众多科学家认为。纳米光电子技术有可能是人类历史上的第三次产业革命它将使人类进入智能化的类生物体系的、将会直接推动信息、生命和环境科学等诸多领域的发展,从现在到年的近十年中微电子技术仍将围绕着大容量。高速度,、高密度、高频率、低功耗以及多功能方向继续发展而相

3、继出现。在传统的微电子技术继续推进的同时据预测,,新的领域也将随着技术的进步,,以及理论研究的深入基于纳米级尺寸加工的纳米技术,基于真空电子器件电子输运原理和与微电子器件制造技术相结合的真空微电子技术以及通过半导体微细加工技术和特殊的工艺如微电子机械加工技术和微光电机械加工技术的微电子机械系统在半导体基片上制造微型或超微型机械部件,技术以及电子器件和微光学元件集成而构成的微光电机械系统。将成为。世纪的新型微电子技术在半导体超微细加工技术基础上发展起来的纳米加工技术不,,仅能制作出单电子存储器另外,而

4、且也可制作出精巧的微电子机械系统和,和微光电机械系统。把微电子技术与,等技术结合起来,还可以制造出纳米机器人这种机器人能注入到人体血管中实施检查和治疗等这对人类健康和生活必将带来重大的影响。随着纳米技术的发展基于量子效应的单电子器件和高密度的量子集成电路。将成为半导体器件一个新的发展方向径。信息社会对集成电路的集成度要求越来越高,,促使人们不断探索能够突破器件尺寸极限的途,纳米电子学和纳米光电子学在此背景下应运而生处于半导体科学和工程研究的前沿“。采用纳米量子结构的光电子信息技术革命与伟大变革具有同

5、样重大的意义。年前用的微电子集成芯片取代晶体管引发的联姻”光电子技术是电子技术与光子技术。。的产物。光电子技术在技术,世纪后期异军突起取得了长足的进展光电子技术与纳米技术相结合而产生的纳米光电子,为光电子技术的发展开辟了一个全新的领域。世纪将是光电子技术和纳米光电子技术发展顶新的时代纳米电子学纳米电子学的基本概念纳米电子学。是纳米技术的重要组成部分,是纳米技术发展的主要动力是第卷第期、飞通光电子技术八十年代中期初露端倪九十年代崛起的崭新科学技术,、。纳米电子学是指在纳米尺寸范围内研究,物质的物理、化

6、学、声学和电子学现象及其运动规律仁’」。构筑纳米和量子器件传输、集成实现纳米电路。,从而建立量子基计算机和量子通信系统的信息计算正处在蓬勃发展时期处理的一门科学和技术,,纳米电子学纳米电子学立足于最新的物理理论和最先进的工艺手段,按照全新的概念来构造电子系统成为果,。它将突破传统的极限,。开发物质潜在的信息和结构潜力使单位体积物质的。储存和处理信息的能力提高百万倍以上世纪信息时代的核心”,实现信息采集和处理能力的革命性突破年代起。纳米电子学将“因此。,自,许多国家都先后把纳米电子学作为,国家关键技术

7、之一并投入巨资进行研究和开发经过几年的努力己经取得了一系列震动世界的成目前正处在重大突破的前夜纳米电子学的分类纳米电子学就是研究电子在量子阱的器件和电路的一门新兴学科塞效应与单个电子晶体管,。‘〔一‘〕、量子线、量子点等纳米尺度范围内的运动规律及其相应其一为单个电子的电子学。纳米电子学分为两大类,库仑阻其二为电子波电子学,电子波的干涉与电子波器件单原子开关,,前者代表性器后者代表性器件是单电子开关件是电子波、,单电子对开关、单磁通量子开关单分子开关等。原子波分子波、量子点波等的相干波器件其灵敏度极高

8、,,图给出了纳米电子,学的分类时,。利用电子的量子效应原理制作的量子器件也称量子波器件,要实现量子效应在工艺上要实施制作厚度和宽度都只有几十纳米的微小导电区域才有可能产生量子效应这样当电子被关闭在纳米导电区域。这是制作量子器件的关键所在纳米电子学量子功能电子学量子波电子学单量子电子学相干量子波不相干量子波单电子电子学单电子对电子学单磁通量子电子学干涉效应共振效应单原子电子学分子电子学扩散效应隧道效应量子波量结构尺寸小于波子机械波长单量子量子粒子粒子例如电子波长量子点、